ทำไมเซลล์แสงอาทิตย์ BC จึงทนต่อการบังเงาได้ดีกว่าและมีอุณหภูมิจุดร้อนต่ำกว่า?

แนะนำผลิตภัณฑ์

การบังเงาเป็นหนึ่งในปัญหาที่พบบ่อยที่สุดในการติดตั้งระบบ PV ในโลกจริง

เงาจากต้นไม้ เสาไฟฟ้า ฝุ่น มูลนก หิมะ แม้แต่มุมติดตั้งที่ไม่เท่ากัน ล้วนทำให้เกิดการบังเงาบางส่วนได้ การบังเงาไม่เพียงลดกำลังผลิตของโมดูล แต่ยังสามารถก่อให้เกิดปัญหาที่ร้ายแรงกว่า: จุดร้อน.

เมื่อเร็วๆ นี้ เซลล์แสงอาทิตย์ BC ได้รับความสนใจอย่างมากในหลังคาแบบกระจาย ระบบ PV บนระเบียง และโมดูลระดับพรีเมียม เหตุผลสำคัญประการหนึ่ง: เซลล์ BC มักจะจัดการกับการบังเงาได้ดีกว่า และทำงานที่อุณหภูมิจุดร้อนต่ำกว่าภายใต้การบังเงา

ที่งาน SNEC คุณมักจะเห็นผู้ขายบังเงาบางส่วนของเซลล์แล้วแสดงความทนทานต่อการบังเงาของผลิตภัณฑ์ BC โดยดูว่าปั๊มน้ำสามารถพ่นน้ำได้สูงแค่ไหน

แล้วทำไมเซลล์ BC ถึงมีข้อได้เปรียบนี้? ฟิสิกส์เบื้องหลังคืออะไร?

มาลองอธิบายด้วยภาษาที่เข้าใจง่ายกัน

ทำไมการบังเงาจึงทำให้เกิดจุดร้อน?

เซลล์ในโมดูล PV มักจะต่อแบบอนุกรม

วงจรอนุกรมมีลักษณะสำคัญอย่างหนึ่ง: กระแสต้องเท่ากันทุกจุด

นั่นหมายความว่ากระแสที่ไหลผ่านทั้งสตริงถูกกำหนดโดยลูปอนุกรมร่วมกัน เมื่อทุกเซลล์ได้รับแสงเต็มที่ แต่ละเซลล์จะผลิตพลังงานและทำงานอย่างสม่ำเสมอ

แต่ถ้าเซลล์ใดเซลล์หนึ่งถูกบัง กระแสที่เกิดจากแสงที่เซลล์นั้นผลิตได้จะลดลง หากสตริงยังคงต้องผลักกระแสที่มากขึ้นผ่าน เซลล์ที่ถูกบังนั้นอาจถูกบังคับให้อยู่ในสภาวะไบอัสกลับโดยเซลล์อื่นที่ไม่ถูกบัง ณ จุดนั้น มันจะหยุดเป็นเครื่องกำเนิดและกลายเป็นองค์ประกอบที่ใช้พลังงาน

สำหรับการบังแสงบางส่วน เซลล์ที่ถูกบังไม่ได้ตายสนิท ส่วนที่ไม่ถูกบังยังคงผลิตกระแสแสงได้ ดังนั้นสิ่งที่ต้องไหลผ่านเส้นทาง breakdown ย้อนกลับ เส้นทางรั่ว หรือเส้นทางบายพาส ไม่ใช่กระแสสตริงทั้งหมด แต่เป็นความแตกต่างระหว่างกระแสสตริงกับกระแสที่เซลล์นั้นยังผลิตได้

เราสามารถเรียกความแตกต่างนี้ว่ากระแสไม่ตรงกัน (mismatch current):

Imismatch = Istring - Igenerate

ดังนั้นกำลังความร้อนของจุดร้อนสามารถเขียนคร่าวๆ ได้ดังนี้:

Photspot ≈ ∣Vrev∣ × Imismatch

ซึ่งคือ:

Photspot ≈ ∣Vrev∣ × (Istring - Igenerate)

สูตรนี้ชี้ให้เห็นประเด็นสำคัญ: ที่กระแสสตริงเดียวกัน ยิ่งแรงดันย้อนกลับสูง เซลล์ที่ถูกบังจะยิ่งเผาผลาญพลังงานมากขึ้น และจุดร้อนจะยิ่งร้อนขึ้น

ดังนั้นกุญแจสำคัญในการต่อสู้กับจุดร้อนคือ:

วิธีลดแรงดันย้อนกลับบนเซลล์ที่ถูกบัง และกระจายความร้อนให้สม่ำเสมอมากขึ้น

นี่คือจุดที่เซลล์ BC โดดเด่น

เซลล์ BC มีโครงสร้างแตกต่างจากเซลล์ทั่วไปอย่างไร?

เซลล์ซิลิคอนผลึกทั่วไปมักมีโครงสร้างหน้าสัมผัสด้านหน้าและด้านหลัง

พูดง่ายๆ คือ:

• ด้านหน้ามีเส้นกริดละเอียดและบัสบาร์ และแสงเข้ามาจากด้านหน้า;

• กระแสเมื่อถูกสร้างขึ้นภายในเซลล์ จะถูกเก็บโดยอิเล็กโทรดด้านหน้าและด้านหลัง

เซลล์ BC หรือ Back Contact มีคุณสมบัติเด่นอย่างหนึ่ง:

อิเล็กโทรดทั้งบวกและลบอยู่ที่ด้านหลังของเซลล์ และด้านหน้าไม่มีเส้นกริดโลหะ

ซึ่งนำมาซึ่งประโยชน์โดยตรงสองประการ:

1. ไม่มีเงาของเส้นกริดที่ด้านหน้า ทำให้พื้นที่รับแสงใหญ่ขึ้น;

2. อิเล็กโทรดด้านหลังสามารถทำเป็นแบบ interdigitated ทำให้การเก็บกระแสสม่ำเสมอมากขึ้น

รูปที่ 1 แผนผังโครงสร้างเซลล์ BC

ที่มา: Calcabrini, A., Procel Moya, P., Huang, B., Kambhampati, V., Manganiello, P., Muttillo, M., Zeman, M., & Isabella, O. (2022). Low-breakdown-voltage solar cells for shading-tolerant photovoltaic modules. Cell Reports Physical Science, 3(12), 101155. https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.101155

ด้านหลังของเซลล์ BC มีบริเวณ p และ n สลับกันจำนวนมาก ระหว่างบริเวณเหล่านี้มีรอยต่อ PN ที่เจือสูงและสั้นจำนวนมาก จากมุมมองวงจร มันไม่ทำงานเหมือนไดโอดขนาดใหญ่ตัวเดียวอีกต่อไป แต่เหมือนไดโอดขนาดเล็กหลายตัวต่อขนานกัน ภายใต้ไบอัสย้อนกลับ รอยต่อ PN ที่กระจายตัวเหล่านี้สามารถสร้างเส้นทางการนำย้อนกลับที่สม่ำเสมอมากขึ้น

ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากรอยต่อ PN ด้านหลังเหล่านี้สั้นและมีการเจือสูงในพื้นที่ พวกมันสามารถเข้าสู่ breakdown ย้อนกลับที่แรงดันย้อนกลับค่อนข้างต่ำ

แน่นอนว่าขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์การออกแบบเฉพาะของเซลล์ BC

ตัวอย่างเช่น ยิ่งช่องว่างระหว่างบริเวณ p และ n เล็กลง สนามไฟฟ้าเฉพาะที่ก็จะยิ่งแรงขึ้น และโดยปกติแล้วจะทำให้ได้แรงดันพังทลายย้อนกลับที่ต่ำลงได้ง่ายขึ้น แต่ก็อาจทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนในเรื่องของกระแสรั่วและความต้านทานแบบ shunt ดังนั้น ความทนทานต่อการบังเงาของเซลล์ BC จึงไม่ใช่ค่าคงที่ แต่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างเซลล์ การออกแบบลายด้านหลัง ขนาดช่องว่าง ความเข้มข้นของสารเจือ คุณภาพของการพาสซิเวชัน และกระบวนการผลิตอย่างมาก

ทำไมโมดูล BC จึงสูญเสียพลังงานน้อยลงหลังจากถูกบังเงา?

เมื่อโมดูลถูกบังเงาบางส่วน เซลล์ที่ถูกบังจะถูกผลักให้เกิดไบอัสกลับโดยกระแสของสตริง เมื่อการบังเงารุนแรงขึ้น แรงดันรวมของส่วนนั้นของสตริงจะลดลงเรื่อยๆ

ในโมดูลแบบดั้งเดิม ไดโอดบายพาสมักจะต่อขนานกับส่วนหนึ่งของสตริง ไดโอดบายพาสไม่ได้ถูกเปิดใช้งานโดยตัวควบคุม แต่เป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟ การนำกระแสขึ้นอยู่กับแรงดันที่ตกคร่อมเท่านั้น เมื่อแรงดันรวมของส่วนสตริงนั้นเป็นลบมากพอ ไดโอดบายพาสจะได้รับไบอัสตรงและเปิดเอง

เงื่อนไขการเปิดสามารถเขียนได้ดังนี้:

Vsubstring ≤ -Vf

Vsubstring คือแรงดันรวมของส่วนสตริงที่ได้รับการป้องกันโดยไดโอดบายพาส

Vf คือแรงดันตกคร่อมไปข้างหน้าของไบพาสไดโอด

สำหรับส่วนสตริง แรงดันรวมสามารถเข้าใจได้ดังนี้:

Vsubstring = ∑Vunshaded + ∑Vshaded

โดยที่:

• เซลล์ที่ไม่ถูกบังเงายังคงสร้างแรงดันบวก

• เซลล์ที่ถูกบังเงาจะได้รับไบอัสกลับและสร้างแรงดันลบ

เงื่อนไขการนำไฟฟ้าของไดโอดบายพาสสามารถอ่านได้ดังนี้:

∣∑Vshaded∣ ≥ ∑Vunshaded + Vf

กล่าวอีกนัยหนึ่ง:

ผลรวมของแรงดันย้อนกลับของเซลล์ที่ถูกบังต้องเกินผลรวมของแรงดันไปข้างหน้าของเซลล์ที่ไม่ถูกบังที่เหลือ บวกกับแรงดันเปิดของไดโอดบายพาส ก่อนที่ไดโอดบายพาสจะทำงาน

ข้อดีของโมดูล BC คือ ก่อนที่ไดโอดบายพาสภายนอกจะทำงาน โครงสร้างรอยต่อ PN แบบสลับฟันปลาที่ด้านหลังของเซลล์ BC เองก็ให้การนำกระแสย้อนกลับแบบกระจายอยู่แล้ว ซึ่งมีพฤติกรรมคล้ายกับไดโอดซีเนอร์ที่ฝังอยู่ในเซลล์

ภายใต้ไบอัสกลับ โครงสร้างรอยต่อ PN แบบสลับฟันปลาที่ด้านหลังของเซลล์ BC สามารถสร้างการนำกระแสย้อนกลับแบบกระจายที่แรงดันต่ำกว่า ซึ่งจำกัดการเพิ่มขึ้นของแรงดันย้อนกลับ ดังนั้น ภายใต้การบังเงาบางส่วน เมื่อไดโอดบายพาสภายนอกยังไม่ทำงาน โมดูล BC ยังคงสามารถรักษากำลังไฟฟ้าขาออกที่ค่อนข้างสูงได้

รูปที่ 2 เส้นโค้ง IV ของโมดูลเมื่อเซลล์หนึ่งถูกบังเงา

ที่มา: E. Özkalay, F. Valoti, M. Caccivio, A. Virtuani, G. Friesen, and C. Ballif, "The effect of partial shading on the reliability of photovoltaic modules in the built-environment," EPJ Photovoltaics, vol. 15, p. 7, Jan. 2024, doi: 10.1051/epjpv/2024001. มีให้ที่: https://doi.org/10.1051/epjpv/2024001

ความทนทานต่อการบังเงาที่ดีขึ้นไม่ได้หมายความว่าภูมิคุ้มกันต่อการบังเงา

มีความเข้าใจผิดที่พบบ่อยประการหนึ่งที่ต้องชี้แจง

เซลล์ BC ทนต่อการบังเงาได้ดีกว่า แต่ไม่ได้หมายความว่าการบังเงาจะไม่มีผลกระทบต่อเซลล์เหล่านี้

เซลล์ PV ใดๆ จะผลิตพลังงานน้อยลงเมื่อถูกบังเงา

หากพื้นที่ที่ถูกบังเงาภายในสตริงย่อยหนึ่งมีขนาดใหญ่เกินไป หรือเซลล์หลายเซลล์ถูกบังเงาทั้งหมด แรงดันย้อนกลับรวมของเซลล์ที่ถูกบังเงาอาจเกินแรงดันไปข้างหน้าของเซลล์ที่ไม่ถูกบังเงาที่เหลืออยู่ ณ จุดนั้น ไดโอดบายพาสภายนอกจะเปิด

เมื่อไดโอดบายพาสเปิด กระแสจะเลี่ยงผ่านส่วนสตริงทั้งหมดนี้ เซลล์ที่ไม่ถูกบังเงาในสตริงย่อยนี้จะถูกบายพาสไปพร้อมกับเซลล์ที่ถูกบังเงา และการผลิตพลังงานของเซลล์เหล่านั้นจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นเมื่อพื้นที่ที่ถูกบังเงามีขนาดใหญ่ ข้อได้เปรียบในการผลิตพลังงานของโมดูล BC ก็จะลดลงเช่นกัน

โมดูล BC มักจะมีข้อได้เปรียบเมื่อ:

• เซลล์เดียวหรือสองสามเซลล์ถูกบังเงาบางส่วน;

• พื้นที่ที่ถูกบังเงาภายในแต่ละสตริงย่อยมีขนาดเล็ก;

• เงาเป็นแนวทแยง เป็นแถบ หรือกระจายเฉพาะจุด;

• ไดโอดบายพาสภายนอกยังไม่ได้เปิดเต็มที่

ตัวอย่างเช่น เงาแนวทแยงจากเสาไฟฟ้าอาจทำให้แต่ละสตริงย่อยมีพื้นที่ถูกบังเงาเพียงเล็กน้อย ในกรณีนั้น โมดูล BC มักจะแสดงการผลิตพลังงานที่ทนต่อเงาได้ดีกว่า

ทำไมโมดูล BC ถึงทำงานเย็นกว่าที่จุดร้อน?

โมดูล BC มีอุณหภูมิจุดร้อนต่ำกว่าด้วยเหตุผลหลักสองประการ

ประการแรก กระแสย้อนกลับกระจายตัวได้มากกว่า

ในเซลล์ทั่วไป การกระจายของกระแสย้อนกลับมักไม่สม่ำเสมอ การพังทลายแบบย้อนกลับมักเกิดขึ้นก่อนที่จุดอ่อนเฉพาะที่ เช่น:

• ตำแหน่งที่มีข้อบกพร่องเฉพาะที่;

• ขอบเซลล์;

• พื้นที่ที่มีการทำโลหะผิดปกติ;

• รอยแตกขนาดเล็กหรือพื้นที่ปนเปื้อน;

• พื้นที่ที่มีการพาสซีฟเฉพาะที่อ่อนแอ

จุดเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนจุดอ่อน

เมื่อกระแสย้อนกลับรวมตัวที่จุดอ่อนเหล่านี้ ความหนาแน่นของพลังงานเฉพาะที่จะสูงมาก อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และเกิดจุดร้อนที่ชัดเจน

เหมือนกับการให้ความร้อนแก่วัตถุสองชิ้นด้วยปริมาณความร้อนเท่ากัน:

• แผ่นโลหะทั้งแผ่น;

• จุดขนาดเท่าปลายเข็ม

จุดหลังจะร้อนเร็วกว่า ไม่ต้องสงสัย

ดังนั้นความเสี่ยงของเซลล์ทั่วไปภายใต้เงาไม่ใช่ "การให้ความร้อนสม่ำเสมอทั่วทั้งเซลล์" แต่เป็นการให้ความร้อนเฉพาะจุดที่รุนแรง.

เซลล์ BC มีรอยต่อ PN แบบสลับกันจำนวนมากที่ด้านหลัง การนำไฟฟ้ากลับสามารถกระจายไปทั่วหลายบริเวณได้ง่ายขึ้นแทนที่จะรวมตัวกันที่จุดบกพร่องไม่กี่จุด

ดังนั้น การกระจายกระแสย้อนกลับของเซลล์ BC จึงสม่ำเสมอมากขึ้น ความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้าในพื้นที่ต่ำลง และอุณหภูมิจุดร้อนก็ต่ำลงด้วย

ประการที่สอง แรงดันพังทลายย้อนกลับต่ำกว่า

คุณสามารถเห็นได้จากสูตรกำลังไฟฟ้าจุดร้อน:

Photspot ≈ ∣Vrev∣ × Imismatch

ที่กระแสไม่สมดุลเท่ากัน ยิ่งแรงดันย้อนกลับต่ำ กำลังความร้อนก็ยิ่งน้อย

นั่นคือเหตุผลที่แรงดันพังทลายย้อนกลับต่ำสามารถทำงานเป็นกลไกป้องกันภายใต้การบังเงาได้

นี่คือตัวอย่างง่ายๆ

สมมติว่ากระแสสตริงโมดูลคือ 10A และเซลล์หนึ่งถูกบังเงาอย่างหนัก

หากเซลล์ธรรมดามีแรงดันย้อนกลับถึง 15V หลังจากถูกบังเงา กำลังไฟฟ้าที่มันเผาผลาญจะอยู่ที่ประมาณ:

P = 15V × 10A = 150W

หากเซลล์ BC จำกัดแรงดันเนื่องจากโครงสร้างด้านหลังและแรงดันย้อนกลับถูกจำกัดไว้ที่ประมาณ 6V กำลังไฟฟ้าที่มันเผาผลาญจะอยู่ที่ประมาณ:

P = 6V × 10A = 60W

ความแตกต่างนั้นชัดเจน

แน่นอน อุณหภูมิจุดร้อนจริงขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่ถูกบังเงา อุณหภูมิแวดล้อม ความเร็วลม การห่อหุ้มโมดูล ขนาดกระจก การออกแบบเซลล์ และวิธีการทดสอบ ดังนั้นคุณไม่สามารถตัดสินด้วยตัวเลขคงที่เพียงค่าเดียว

อย่างไรก็ตาม ในการทดสอบจริงและประสบการณ์ภาคสนามบางส่วน โมดูล BC มักจะทำงานที่อุณหภูมิจุดร้อนเย็นกว่าโมดูลทั่วไป ตัวอย่างเช่น โมดูล BC บางรุ่นสามารถรักษาอุณหภูมิจุดร้อนให้ต่ำกว่าประมาณ 120 °C ในขณะที่โมดูลประเภทอื่นอาจสูงถึง 160 °C หรือสูงกว่า

เซลล์ BC ที่ออกแบบพิเศษบางรุ่นสามารถทำสิ่งที่คล้ายกับ "ไดโอดบายพาสในตัว" ทำให้อุณหภูมิจุดร้อนลดลงเหลือประมาณ 90 °C ในขณะที่โมดูลอ้างอิงอยู่ที่ประมาณ 190 °C ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการออกแบบการนำไฟฟ้ากลับแบบกระจายนี้สามารถลดอุณหภูมิจุดร้อนได้มาก

แรงดันพังทลายย้อนกลับที่ต่ำกว่าดีกว่าเสมอหรือไม่?

ไม่จำเป็น

แรงดันพังทลายย้อนกลับต่ำช่วยลดอุณหภูมิจุดร้อนภายใต้การบังเงา แต่อาจนำมาซึ่งข้อแลกเปลี่ยนในการออกแบบด้วย

หากเส้นทางการนำย้อนกลับออกแบบไม่ดี อาจเพิ่มการรั่วไหลและลดความต้านทาน shunt ซึ่งส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าปกติของเซลล์

ดังนั้นเซลล์ BC ที่มีประสิทธิภาพสูงมักต้องสร้างสมดุลระหว่างสองเป้าหมาย:

1. ระหว่างการทำงานปกติ รักษาประสิทธิภาพสูง การรั่วไหลต่ำ และความต้านทาน shunt สูง

2. ภายใต้ไบอัสย้อนกลับจากการบังเงา สร้างการนำไฟฟ้ากลับที่ปลอดภัยและสม่ำเสมอที่แรงดันต่ำ

นั่นคือเหตุผลที่เซลล์ BC ต่างกันมีประสิทธิภาพในการบังเงาที่แตกต่างกัน

เซลล์ BC บางรุ่นเน้นประสิทธิภาพ ดังนั้นอาจแยกตัวได้แข็งแรงกว่าและส่งผลให้มีแรงดันพังทลายย้อนกลับสูงกว่า บางรุ่นเน้นความทนทานต่อการบังเงา ดังนั้นอาจออกแบบเส้นทางพังทลายย้อนกลับที่ต่ำกว่าและสม่ำเสมอกว่า

ดังนั้นคุณไม่สามารถพูดว่า "เซลล์ BC ทั้งหมดทนต่อการบังเงาเหมือนกัน" ข้อความที่แม่นยำกว่าคือ:

เซลล์ BC ที่ออกแบบมาอย่างดีสามารถเกิดการพังทลายแบบย้อนกลับที่ต่ำกว่าและสม่ำเสมอมากขึ้นผ่านโครงสร้าง PN junction แบบ interdigitated ด้านหลัง ซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานต่อการบังเงาและจุดร้อน

สรุปข้อดีของเซลล์ BC

เมื่อรวมกันแล้ว ข้อดีของเซลล์ BC ภายใต้การบังเงาส่วนใหญ่ได้แก่:

• การสูญเสียกำลังของโมดูลน้อยลงภายใต้การบังเงาเฉพาะจุด ก่อนที่ไดโอดบายพาสภายนอกจะทำงาน

• ความหนาแน่นกำลังเฉพาะที่ต่ำกว่า

• อุณหภูมิจุดร้อนที่ต่ำกว่า

• ขอบเขตความปลอดภัยของโมดูลที่สูงขึ้น

สิ่งนี้หมายถึงอะไรสำหรับการใช้งานโมดูล?

ในทางปฏิบัติ การบังเงามักไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้อย่างสมบูรณ์

โดยเฉพาะในสถานการณ์แบบกระจาย เช่น:

• หลังคาที่อยู่อาศัย

• หลังคาเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

• ระเบียงพลังงานแสงอาทิตย์

• BIPV

• การติดตั้งแบบหลายทิศทาง

• สถานที่ที่มีอาคารล้อมรอบซับซ้อน

ในการใช้งานเหล่านี้ โมดูลอาจถูกบังเงาบางส่วนบ่อยครั้ง

หากเซลล์ทนต่อการบังเงาได้ดีกว่าและทำงานเย็นกว่าที่จุดร้อน นั่นหมายถึง:

• ความปลอดภัยของโมดูลที่ดีขึ้น: อุณหภูมิจุดร้อนที่ต่ำกว่าช่วยลดการเสื่อมสภาพของ encapsulant ความเสียหายของแผ่นหลัง ความเครียดของกระจกเฉพาะที่ และความเสี่ยงทางไฟฟ้า

• ความน่าเชื่อถือในระยะยาวที่ดีขึ้น: อุณหภูมิสูงเฉพาะที่เร่งการเสื่อมสภาพของวัสดุ ยิ่งจุดร้อนอ่อนแอ โมดูลก็จะคงตัวมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป

• การควบคุมการสูญเสียการผลิตที่มากขึ้น: เมื่อการบังเงาบางส่วนหลีกเลี่ยงไม่ได้ โมดูล BC สามารถลดการสูญเสียกำลังบางส่วนได้

• การออกแบบระบบที่เป็นมิตรมากขึ้น

โมดูล BC ปรับตัวได้ดีกว่ากับหลังคาที่ซับซ้อน สภาพแวดล้อมการติดตั้งแบบกระจาย และสถานการณ์ที่มีการบังเงาหลายจุด

สรุป

เซลล์ BC ทนต่อการบังเงาได้ดีกว่าและทำงานเย็นกว่าที่จุดร้อน สาเหตุหลักไม่ใช่เพราะ "ไม่ได้รับผลกระทบจากการบังเงา" แต่เป็นเพราะมีข้อดีในโครงสร้างและพฤติกรรมแบบ reverse-bias

ด้วยเซลล์ทั่วไปภายใต้การบังเงา การพังทลายแบบย้อนกลับอาจรวมตัวที่จุดบกพร่องเฉพาะที่ ทำให้เกิดความหนาแน่นกำลังเฉพาะที่สูงและอุณหภูมิจุดร้อนสูง

โครงสร้าง PN junction แบบ interdigitated ด้านหลังของเซลล์ BC ทำหน้าที่เหมือนตัวหนีบ reverse แบบกระจายในตัว ภายใต้การบังเงา มันสามารถสร้างการนำไฟฟ้าแบบย้อนกลับที่แรงดันย้อนกลับต่ำกว่าและกระจายกระแสย้อนกลับได้สม่ำเสมอมากขึ้น ซึ่งช่วยลดกำลังจุดร้อนและอุณหภูมิจุดร้อน

แต่โปรดจำไว้ว่า เซลล์ BC ไม่ได้ป้องกันการบังเงาได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อพื้นที่ที่ถูกบังเงามีขนาดใหญ่เกินไป เซลล์หลายเซลล์ถูกบังเงาทั้งหมด และแรงดันย่อยของสตริงย่อยกลายเป็นลบมากพอ ไดโอดบายพาสภายนอกยังคงทำงาน ณ จุดนั้น เอาต์พุตของสตริงย่อยที่ถูกบายพาสจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด

ดังนั้นอย่างแม่นยำยิ่งขึ้น:

ข้อดีของเซลล์ BC ไม่ใช่การกำจัดผลกระทบจากการบังเงา แต่เป็นการทำให้ควบคุมได้มากขึ้น ภายใต้การบังเงาในพื้นที่เล็กสามารถลดการสูญเสียพลังงาน ภายใต้การบังเงาหนักสามารถลดความเสี่ยงของจุดร้อน

นั่นคือเหตุผลพื้นฐานที่เซลล์ BC มีประสิทธิภาพดีกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีการบังเงาที่ซับซ้อน

มุมมองของ Ooitech

สิ่งที่โดดเด่นสำหรับเราที่นี่คือข้อได้เปรียบด้านการบังเงาของ BC อยู่ที่ขั้นตอนการทำโลหะที่ด้านหลัง ไม่ใช่ในวัสดุวิเศษ ซึ่งหมายความว่าสายการผลิตโมดูลต้องมีความคลาดเคลื่อนที่แม่นยำบนรูปแบบ interdigitated เพื่อให้ได้การพังทลายแบบย้อนกลับที่ต่ำและสม่ำเสมอ ในสายการผลิตเราได้เห็นฟิสิกส์เดียวกันในการทดสอบ EL และจุดร้อน ซึ่งรูปแบบด้านหลังที่ไม่สม่ำเสมอจะปรากฏเป็นจุดพังทลายที่กระจายตัวก่อนที่โมดูลจะเห็นเงาด้วยซ้ำ หากคุณชอบการวิเคราะห์แบบนี้ว่าเกิดอะไรขึ้นระหว่างเซลล์กับโมดูลสำเร็จรูป ช่อง YouTube ของเราที่ www.youtube.com/ooitech มีเนื้อหาจากภายในโรงงานผลิตโซลาร์จริง