Warum TOPCon-Vierfach-Schnittmodule zweiteilige Anschlussdosen benötigen: Ein Blick auf die Entwicklung von PV-Anschlussdosen

Produkteinführung

Anschlussdosen-Designs ändern sich ständig, aber es ist nie nur eine kosmetische Änderung am Kunststoffgehäuse. Jede strukturelle Änderung ist auf das interne Schaltungslayout des Moduls und seine sich ändernden elektrischen Parameter abgestimmt. Es ist eine harte Anforderung, die mit jedem Schritt der PV-Technologie einhergeht. Hier gehen wir durch die Geschichte der PV-Anschlussdose und untersuchen, warum TOPCon-Vierfach-Schnittmodule letztendlich eine zweiteilige Anschlussdose verwenden.

Technische Parameter

Einteilige Anschlussdose: Die frühe Übereinstimmung mit Vollzellenmodulen

2016 war ein Wendepunkt für die Modulstruktur. Vor 2016 lief der Markt hauptsächlich mit Vollzellenmodulen, wobei die interne Schaltung als ein vollständiger Strang aufgebaut war. Damals war der Arbeitsstrom des Moduls eher niedrig und die Spannung moderat, sodass die elektrischen Bedingungen insgesamt recht mild waren. Die Industrie kombinierte diese üblicherweise mit einer einteiligen Anschlussdose, wobei alle drei Bypass-Dioden im selben Gehäuse untergebracht waren.

Dieses Setup passte zu den Produktionsbedingungen der damaligen Zeit: einheitliche Teilespezifikationen, extrem einfache Struktur, niedrige Qualifikationsanforderungen für die manuelle Montage und hoher Durchsatz in der Linie. Vollzellenmodule handhabten die Verdrahtung mit seitlichen Isolierstreifen plus trapezförmigen Sammelschienen. Einfach zu bauen, insgesamt geringe Kosten. Es war der kosteneffektivste Plan für den Vollzellentechnologie-Weg.

Anschlussdose für Vollzellenmodule

Technische Vorteile

Dreiteilige Anschlussdose: Die aktuelle Übereinstimmung mit Halbzellenmodulen

Nach 2016 verbreiteten sich Halbzellen-Solarzellen schnell, und die dreiteilige Anschlussdose wurde zur gängigen Industriestandardkonfiguration. Halbzellen-Module verwenden eine symmetrische Ober-Unter-Struktur, bei der die obere Zellkette und die untere Zellkette parallel geschaltet sind. Nach der Zusammenführung bleibt die Gesamtspannung gleich und der Strom wird kombiniert. Diese Änderung der Schaltungsarchitektur machte das dreiteilige Design unverzichtbar. Sein Vorteil lässt sich auf vier Punkte zurückführen:

• Mit steigender Modulleistung stiegen auch Arbeitsstrom und -spannung. Das dreiteilige Layout platziert eine Diode in jedem Gehäuse, sodass die Wärmequellen verteilt sind. Bessere Wärmeableitung und es umgeht das alte Problem der Einzeldose, bei dem sich Wärme an einer Stelle staut und die Komponenten im Laufe der Zeit überhitzt.

• Die drei Dosen sind über die Rückseitenfolie verteilt, wodurch der schattierte Bereich aufgeteilt und verdünnt wird. Das passt perfekt zu bifazialen Modulen, da diese darauf angewiesen sind, dass die Rückseitenfolie reflektiertes Licht einfängt, um Strom zu erzeugen. Eine zentralisierte Einzeldose kann das nicht leisten.

• Die Schaltungszonen sind eins zu eins den Anschlussdosen zugeordnet, sodass die Busbar-Führung erheblich verkürzt wird. Der Leitungswiderstand sinkt, der Füllfaktor des Moduls steigt und die Gesamtausgangsleistung des Moduls verbessert sich.

• Die Verkabelung verwendet weniger Material. Ein vertikal montiertes Modul benötigt nur etwa 300 mm kurzen Draht, um die Verbindung abzuschließen. In der Massenproduktion senkt das die Kabelkosten und es funktioniert besser mit vollautomatischen Linien.

Anschlussdose für Halbzellen-Module

Produktanwendung

Zweiteilige Anschlussdose: Die passende Lösung für hocheffiziente TOPCon-Viertelzellen-Module

Mit der Massenproduktion von hocheffizienten TOPCon-Zellen wurden Viertelzellen-Module zum Mainstream, die Schaltungslogik wurde erneut überarbeitet und die zweiteilige Anschlussdose wurde zum Standard.

Die Branche folgt der Halbzellen-Regel "halbieren, zwei Pfade parallel". Sobald die Zelle in vier gleiche Teile geteilt ist, muss sie in vier parallele Pfade aufgeteilt werden, um den Strombereich stabil zu halten. Das Modul behält weiterhin das symmetrische Ober-Unter-Layout bei: Zellen auf einer Seite werden paarweise zu einer unabhängigen Einheit zusammengefasst, und drei dieser parallelen Einheiten werden dann in Reihe geschaltet, wodurch die Spannungs- und Strombereiche stabil bleiben.

Dieser Schaltungsaufbau benötigt zwei Zelleneinheiten mit umgekehrter Plus-Minus-Polarität, sodass die beiden passenden Bypass-Schleifen jeweils eine Diode benötigen. Da diese beiden Punkte sehr nahe beieinander liegen, werden die beiden Dioden in dasselbe Gehäuse integriert. Die gesamte Schaltung teilt sich in zwei große Schutzzonen und wird am Ende mit zwei Anschlussdosen gepaart. Die Box mit der Doppeldiode ist länger, und das ist der zugrunde liegende Schaltungsgrund, warum Vier-Schnitt-Module mit zweiteiligen Anschlussdosen ausgestattet sind. Darüber hinaus muss der zusätzliche Hilfsdraht, der durch die umgekehrte Verdrahtung hinzugefügt wird, mit einer transparenten PET-Isolierschicht für eine ordnungsgemäße Isolierung gepaart werden, um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten.

Anschlussdose für Vier-Schnitt-Module

Im Kern ist die Anzahl der Anschlussdosen-Gehäuse nur die sichtbare äußere Form. Von der Einzelbox für Vollzellen über drei Boxen für Halb-Schnitt bis zu zwei Boxen für Vier-Schnitt hat sich die Gesamtzahl von drei Dioden nie geändert. Jede Diode schützt weiterhin zwei Zellstränge per Bypass, und die zugrunde liegende Logik der Zonenschutz blieb den ganzen Weg über bestehen. Die Boxenanzahl folgt der Schaltung, die Schaltung folgt der Schneidetechnologie, und das gesamte Teileset dient immer der elektrischen Sicherheit und der Ausgabeeffizienz des Moduls.

Ooitechs Ansicht

Die zweiteilige Anschlussdose bei TOPCon-Vier-Schnitt-Modulen ist kein Gimmick, sondern wird durch die umgekehrte Polarität und die Vier-Parallel-Schaltung erzwungen, die Vier-Schnitt-Layouts verwenden. Wenn Sie eine Linie aufbauen, ist dies auf der Layup- und Bussing-Seite wichtig, da die Boxposition, die umgekehrte Verdrahtung und die PET-Isolierschicht alle richtig gehandhabt werden müssen, sonst gibt es EL-Defekte und Sicherheitsprobleme. Wir haben Modullinien für Halb-Schnitt-, MBB- und TOPCon-Setups gebaut, und der Anschlussdosen-Schritt entscheidet leise über Ihre Ausbeute. Es lohnt sich, ein paar echte Fabrikliniendurchläufe auf dem Ooitech-YouTube-Kanal anzusehen www.youtube.com/ooitech wenn Sie sehen möchten, wie Bussing und Boxplatzierung tatsächlich zusammenpassen.