El costo es un factor importante que limita el desarrollo industrial de las células solares tipo N de alta eficiencia. Entre ellas, el costo de la pasta de plata metalizada representa la mayor proporción del costo, con la excepción de los materiales de silicio. Con el desarrollo de la próxima generación de células solares tipo N de alta eficiencia... Tecnología celular, el consumo de pasta de plata por parte de las células solares aumentará gradualmente en el futuro. La tecnología sin barras colectoras 0BB no solo reduce el consumo de pasta de plata, sino que también reduce la tensión de interconexión de las celdas, lo que tiene ventajas obvias en la mejora de la potencia y la confiabilidad del módulo.

Desarrollo de la tecnología de barras colectoras de células solares

Los electrodos de las células solares de silicio cristalino incluyen barras colectoras y dedos. Los dedos recogen principalmente los portadores fotogenerados, y las barras colectoras, la corriente fotogenerada captada por los dedos, y a su vez se conectan con barras de interconexión para lograr la interconexión entre las células solares.

La tecnología de barras colectoras para células solares, desde las iniciales 3BB-5BB hasta las actuales MBB y SMBB, reduce el consumo de pasta de plata y la pérdida por sombreado frontal al aumentar el número y el ancho de las barras colectoras. Si se desea reducir aún más el consumo de pasta de plata, la tecnología 0BB es una solución eficaz. Esta tecnología utiliza alambre de soldadura de cobre para reemplazar las barras colectoras tradicionales. El alambre de soldadura de cobre permite la captación de corriente y la interconexión de celdas simultáneamente, lo que no solo ahorra pasta de plata en las barras colectoras, sino que también permite reemplazar las barras colectoras con el metal base del alambre de soldadura de cobre para la captación de corriente.

La tecnología de barras colectoras de las células solares ha evolucionado desde MBB y SMBB hasta 0BB (sin barras colectoras).

Ventajas de la tecnología 0BB

Reducción de costes: Favorece el adelgazamiento de las obleas de silicio a 100 μm y reduce el consumo de pasta de plata en el proceso de fabricación de células.

Mejorar la eficiencia: Reduce el área de sombreado y aumenta la cantidad de luz absorbida. Acorta la distancia de transmisión de corriente y, en consecuencia, la resistencia en serie. Al mismo tiempo, el diseño de múltiples hilos densos aumenta los puntos de contacto entre el dedo y el hilo, mejorando la capacidad de los módulos fotovoltaicos para resistir grietas ocultas.

¿Qué es la tecnología IBC de barras colectoras 0?

En los últimos años, algunos fabricantes chinos de módulos fotovoltaicos han adoptado un nuevo diseño de estructura de módulo fotovoltaico, que combina la tecnología de barras colectoras 0 con la tecnología de celdas IBC, de modo que la cinta de soldadura se puede conectar directamente a la parte posterior de la celda solar adyacente, reemplazando las barras colectoras impresas frontales de la celda solar convencionales y reduciendo el área de sombreado del frente de la celda solar a cero.

Hay dos formas principales de implementar la tecnología de barras colectoras 0 para módulos fotovoltaicos IBC:

A. 0 Tecnología de recubrimiento de barras colectoras que reemplaza las barras colectoras con una película conductora de alambre de cobre.

 Cinta de soldadura: se utiliza una fina capa de indio y estaño (InSn) sobre el cable de cobre.

B. 0 Tecnología de dispensación de soldadura de barras colectoras que reemplaza directamente las barras colectoras con alambre de cobre.

El proceso de empaquetado del módulo fotovoltaico IBC mediante tecnología de recubrimiento de barras colectoras 0 es el siguiente:

a. Compuesto de película y alambre: una película compuesta de doble capa (es decir, elastómero de poliolefina (POE) + película de tereftalato de polietileno (PET)) se combina con alambre de cobre para formar una cinta conductora.

b. Soldadura de celdas solares: La cinta conductora se suelda a la celda solar mediante procesos de precalentamiento y alineación para formar una cadena de celdas solares.

c. Ensamble en el orden "vidrio-POE + PET-cadena de células solares-POE-placa base".

d. La conexión del circuito se forma durante la laminación.

e. Recorte y enmarcado de bordes.

Sin embargo, los procesos mencionados anteriormente presentan problemas como soldadura deficiente, flexión de las celdas, deformación elástica y delaminación y agrietamiento.

En respuesta a esto, Qinghai Yellow River Upstream Hydropower Development Co., Ltd. de China ha desarrollado un proceso de empaquetado para celdas solares IBC que utiliza tecnología de recubrimiento de barras colectoras 0, basada en las características de la tecnología IBC. La película compuesta original de doble capa se sustituye por una película compuesta de una sola capa. Esta película compuesta de una sola capa es de poliolefina o copolímero de etileno-acetato de vinilo. Tras fundirse durante el proceso de laminación, experimenta una reacción de reticulación con la película de empaquetado posterior para formar un paquete estable. El uso de una película compuesta de una sola capa en la cinta conductora evita el fenómeno de flexión y la soldadura deficiente de las celdas solares IBC causado por el prensado en caliente.

Con el fin de evaluar la estabilidad de los módulos fotovoltaicos IBC de 0 barras fabricados mediante los dos procesos, se llevaron a cabo experimentos de envejecimiento principalmente a través de ciclos térmicos (CT).

Comparación de los resultados de las pruebas de envejecimiento por ciclo térmico

Los módulos fotovoltaicos IBC de 0 barras colectoras que utilizan procesos convencionales y mejorados se sometieron a pruebas de envejecimiento por ciclo térmico (CT), y la prueba se realizó 400 veces en total.

El proceso de un solo TC consiste en: reducir la temperatura uniformemente de 25 °C a -40 °C en 1 h y mantenerla caliente durante 15 min; aumentarla uniformemente de -40 °C a 85 °C en 3 h y mantenerla caliente durante 15 min; y finalmente, reducirla uniformemente de 85 °C a 25 °C en 2 h. Para comparar el rendimiento en exteriores de ambos procesos, se realizó la prueba EL de los módulos fotovoltaicos IBC de barras colectoras 0 tras la prueba de envejecimiento del TC. Las imágenes específicas de EL se muestran a continuación.

 Imágenes EL de módulos fotovoltaicos IBC de barras colectoras 0 utilizando un proceso convencional (izquierda) y un proceso mejorado (derecha) después del envejecimiento TC