Barras de celdas solares, dedos, alambres de tabulación y alambres de bus

- Oct 15, 2019-

Fuente: powerfromsunlight

Barra colectora de células solares

Las células solares de silicio están metalizadas con delgadas tiras de forma rectangular impresas en los lados frontal y posterior de una célula solar fotovoltaica.

Estos contactos metálicos se denominan barras colectoras y tienen un propósito importante: conducen la corriente continua generada por la célula solar fotovoltaica.

Con frecuencia, las barras colectoras de células solares están construidas de cobre, recubiertas con plata. El revestimiento plateado es necesario para mejorar la conductividad actual (lado frontal) así como para reducir la oxidación (lado posterior).

Dedos de células solares

Perpendiculares a las barras colectoras están los dedos de rejilla metálicos y más delgados, también llamados dedos de celdas solares, que recolectan la corriente generada para su entrega a las barras colectoras. Estos contactos, las barras colectoras y los dedos, se imprimen en la superficie de la célula solar fotovoltaica mediante una tecnología llamada serigrafía.

(Fuente: http://www.pveducation.org)

Lengüetas

Las células fotovoltaicas solares deben estar conectadas en serie que forman filas, para obtener voltajes adecuados.

El alambre de la lengüeta se suelda de forma manual o automática a la barra colectora de células solares, que conecta las células individuales en serie con una baja resistencia en serie.

El alambre de lengüeta también está hecho de alambre de cobre redondo, mediante un proceso de laminación y está recubierto con una capa de soldadura para permitir una fácil soldadura.

Cables de bus

Los grupos de cadenas de celdas cableadas con lengüeta están conectados en paralelo por cables de bus que luego entregan la corriente acumulativa de todas las celdas a la caja de conexiones FV.

Debido a que el cable del bus debe transportar más corriente que el cable de la lengüeta, también debe tener un grosor y un ancho mayores para permitir una menor resistencia por unidad de longitud.

El cable del bus también está hecho del mismo material que el cable de la lengüeta.

(Fuente: http://www.the-diy-life.com)

Desarrollo de diseño de contacto

La compensación clave en el diseño de contacto superior es lograr un equilibrio óptimo entre el aumento de las pérdidas de resistencia asociadas con una rejilla ampliamente espaciada y la mayor reflexión causada por una alta fracción de cobertura de metal de la superficie superior.

A este respecto, los parámetros requeridos son la altura y el ancho de las barras colectoras, el ancho de los dedos, las distancias entre los dedos y las barras colectoras, así como el tipo y la calidad del metal.

Una forma cada vez mayor en la industria es repensar el diseño y la fabricación de las celdas, lo que mejorará aún más la eficiencia y la confiabilidad y reducirá significativamente los costos del material, especialmente con respecto a la pasta de plata utilizada en la fabricación de barras colectoras.

Celdas solares de múltiples barras colectoras

Celdas solares de barra de bus 3BB

El diseño de celda solar más común involucra tres barras colectoras (3BB) impresas en la celda.

Celdas solares de barra de bus de 5BB

Cinco celdas de barras colectoras (5BB) son actualmente una de las principales tendencias en diseño de módulos y celdas solares.

Algunos fabricantes importantes de paneles solares, como Trina Solar, SolarWorld y CSUN, centran cada vez más su fabricación en paneles solares fotovoltaicos que utilizan celdas solares PERC con barras colectoras de 5BB.

Este mayor número de barras colectoras reduce la distancia entre las barras colectoras, lo que disminuye las pérdidas de resistencia interna.

Incluso si la mayor cantidad de barras colectoras aumenta el sombreado de la celda solar fotovoltaica, el rendimiento general de las celdas de barras múltiples sigue siendo mucho mejor que el de las celdas convencionales de 2BB o 3BB.

El mayor número de barras colectoras reduce la longitud efectiva de los dedos entre las barras colectoras, lo que disminuye las pérdidas de resistencia de los dedos, así como los impactos de las microgrietas.

Las células solares están hechas de obleas muy delgadas, generalmente de aproximadamente 0,20 mm de espesor. Tienen cierta flexibilidad, pero pueden sufrir grietas inducidas por la presión que son tan pequeñas que son imposibles de ver a simple vista. Estos se llaman microgrietas.

(Fuente: http://solaris18.blogspot.de)

Tecnología de cable CELLO de LG

El diseño de barras múltiples con barras más delgadas también permite una reducción de costos de la costosa pasta de plata.

Un ejemplo de esto es la tecnología de cable CELLO de LG. El término CELLO significa "Conexión celular con pérdida de electricidad baja, tensión baja y mejora de absorción óptica".

LG Electronics ha reemplazado las tres barras colectoras estándar con 12 alambres redondos, delgados y circulares, que cubren toda la superficie de las células solares.

El principal producto de tecnología CELLO de LG es su módulo fotovoltaico NeON 2.

(Fuente: http://www.lg-solar.com)

Celdas solares sin barra colectora

Contrariamente al concepto de barras múltiples, otros fabricantes como Solaria están yendo por todo el camino sin barras; La compañía utiliza segmentos de células solares fotovoltaicas superpuestas que están directamente conectadas eléctricamente entre sí.

Las ventajas de las celdas sin barras son evidentes:

  • Reduce el espacio inactivo entre las células solares.

  • Diseño de tamaño de módulo más flexible: el diseño de módulo estándar está restringido por el tamaño de celda y los requisitos de espacio

  • Reducción significativa de la pérdida de potencia causada por el sombreado.

  • Menos microgrietas, a menudo debido a la soldadura celular

  • Ahorro de costos de material de barras


Reducción de los costos de material de la barra colectora.

Mientras que los diseños de barras múltiples y sin barras se centran en aumentar el rendimiento y la fiabilidad, otros enfoques se centran en la reducción de los costos de material.

Lo hacen minimizando la metalización de plata en las barras colectoras, como con los diseños de barra colectora de línea de tablero, o mediante el reemplazo completo de plata para la metalización de células solares con materiales alternativos como estaño o níquel.

Barras de distribución de patrón de línea de trazos

En los últimos años, la industria ha presentado una alternativa más rentable a las barras colectoras de línea completa estándar: las barras colectoras de patrón de línea de trazos, lo que reduce el uso de la costosa pasta de plata.

Existen diferentes tipos de barras colectoras de línea de tablero, como barras de 3, 5, 6 y hasta 8.

La investigación ha demostrado que las barras colectoras con patrón de tablero son más sensibles a posibles grietas y degradación de la energía, problemas que aumentan con la cantidad de líneas de tablero, con acumulación de tensión térmica y grietas en las esquinas de una barra colectora de células solares y, por lo tanto, aumenta el número de rayas .

Optimización del cable de pestaña: cables redondos

Los cables con lengüeta también pueden proporcionar una optimización del rendimiento de las células solares. Esto es posible mediante el uso de alambres de lengüeta redonda, que aseguran, en comparación con los alambres de forma rectangular, menos sombreado debido a su espacio reducido.