L'ottimizzatore di ombreggiamento di LONGi limita la perdita di potenza affrontando l'ombreggiamento a livello di cella

L'ombreggiamento parziale è inevitabile in molte installazioni solari. L'ottimizzatore di ombreggiamento di LONGi utilizza il design a bassa conduzione della sua tecnologia a contatto posteriore HPBC 2.0 per modificare la risposta elettrica delle singole celle in caso di ombreggiamento. Ciò riduce la perdita di potenza e il riscaldamento localizzato. Test TÜV Rheinland hanno registrato temperature dei punti caldi fino a 60°C inferiori rispetto ai moduli TOPCon testati, mentre TÜV Rheinland ha confermato una resistenza all'ombreggiamento di Classe A e A+ per diverse serie di moduli Hi-MO X10. I risultati mostrano cosa ciò significhi per la resa energetica, le temperature dei moduli e l'operatività a lungo termine sui tetti.

L'ombreggiamento parziale è un problema sia elettrico che fisico

Foglie, polvere, neve e escrementi di uccelli possono coprire temporaneamente singole celle, mentre camini, alberi, sistemi di ventilazione e altre strutture sul tetto creano ombre fisse o mobili. L'area ombreggiata di per sé può essere piccola, ma il suo impatto elettrico può essere considerevolmente maggiore.

Le celle solari all'interno di un modulo sono interconnesse. Quando una cella o parte di essa riceve meno luce solare, genera meno corrente rispetto alle celle illuminate circostanti. Questa discrepanza può ridurre l'output di più della sola area fisicamente ombreggiata. In determinate condizioni, la cella interessata può essere anche spinta in polarizzazione inversa e dissipare energia elettrica sotto forma di calore, creando un punto caldo.

L'architettura a contatto posteriore di HPBC 2.0 fornisce la base elettrica per l'ottimizzatore di ombreggiamento di LONGi. Con i contatti sia positivi che negativi situati sul retro della cella, l'architettura consente di gestire la corrente attraverso percorsi alternativi. LONGi integra il suo design a bassa conduzione e il design a guasto morbido nella struttura della cella HPBC 2.0, conferendo alle singole celle una funzione simile a un diodo di bypass. Nei moduli convenzionali, quando una cella è ombreggiata e limita il flusso di corrente, un diodo di bypass può reindirizzare l'elettricità attorno a un intero gruppo di celle interconnesse. Di conseguenza, anche le celle completamente esposte alla luce solare possono smettere temporaneamente di contribuire alla generazione di energia. L'ottimizzatore di ombreggiamento di LONGi affronta questo problema a livello di cella. Invece di bypassare un intero gruppo di celle, fornisce un percorso alternativo per il passaggio della corrente attraverso la cella interessata, anche quando questa riceve meno luce solare. Ciò consente alle celle circostanti non ombreggiate di continuare a generare elettricità, riducendo la perdita di potenza complessiva. Allo stesso tempo, il percorso di conduzione alternativo limita l'accumulo di calore nella cella ombreggiata, riducendo il rischio di punti caldi.

TÜV Rheinland conferma resistenza all'ombreggiamento di Classe A e A+ per i moduli Hi-MO X10

TÜV Rheinland ha confermato la resistenza all'ombreggiamento di Classe A per due serie di moduli Hi-MO X10 secondo la sua specifica di test 2 PfG 2926/01.23. Un'ulteriore serie di moduli, LR7-54HJBB, ha raggiunto la Classe A+ secondo la specifica aggiornata 2 PfG 2926/05.25. Queste valutazioni indipendenti verificano la resistenza all'ombreggiamento dei rispettivi design dei moduli in condizioni di test definite.

In test comparativi in condizioni di ombreggiamento identiche, TÜV Rheinland ha anche esaminato il comportamento termico ed elettrico dei moduli HPBC 2.0 e TOPCon. Le temperature locali sui moduli TOPCon testati hanno superato i 160°C, mentre HPBC 2.0 è rimasto intorno ai 100°C, con temperature dei punti caldi fino a 60°C inferiori. HPBC 2.0 ha anche mostrato un'attenuazione di potenza significativamente inferiore nelle stesse condizioni.

I test CPVT mostrano una perdita di potenza inferiore del 72% per Hi-MO X10 sotto ombreggiamento di una singola cella

Test separati condotti dal Centro Nazionale di Supervisione e Ispezione della Qualità dei Prodotti Fotovoltaici Solari della Cina, CPVT, hanno quantificato l'effetto sull'output del modulo. Quando il 50% di una singola cella era ombreggiato, Hi-MO X10 ha registrato una perdita media di potenza del 10,15%, rispetto al 36,48% dei moduli TOPCon testati, rappresentando una perdita di potenza inferiore di circa il 72% nella condizione di ombreggiamento testata.

Il confronto illustra una distinzione importante. Una certa generazione è inevitabilmente persa quando una parte di una cella non riceve più luce solare. La discrepanza elettrica creata dalla cella ombreggiata, tuttavia, può ridurre l'output oltre l'area fisicamente ombreggiata.

L'ottimizzatore di ombreggiamento è progettato per limitare questo impatto elettrico più ampio, consentendo a una maggiore porzione non ombreggiata del modulo di continuare a contribuire alla generazione di energia.

L'ottimizzatore di ombreggiamento riduce anche lo stress termico in caso di ombreggiamento parziale

Oltre a ridurre la perdita di potenza, l'ottimizzatore di ombreggiamento affronta anche le conseguenze termiche dell'ombreggiamento parziale. Punti caldi persistenti o gravi possono esercitare uno stress aggiuntivo sui materiali del modulo, accelerare il degrado e influire sull'affidabilità a lungo termine.

Prove comparative all'aperto forniscono un esempio tangibile. In un confronto all'aperto di LONGi a Xi'an, due moduli sono stati installati fianco a fianco, con l'irradiazione misurata a 871,7 W/m² per Hi-MO X10 e 867,0 W/m² per il riferimento TOPCon. Dopo dieci minuti di ombreggiamento deliberato, la temperatura del punto caldo misurata ha raggiunto 67,5°C su Hi-MO X10 e 161,2°C sul modulo TOPCon testato, una differenza di 93,7°C. Un secondo confronto ha registrato 70,2°C per Hi-MO X10 contro 161,2°C per TOPCon dopo dieci minuti.

Questi confronti all'aperto sono separati dai test controllati di TÜV Rheinland, ma mostrano lo stesso schema: HPBC 2.0 limita il grave aumento di temperatura localizzato che può verificarsi quando parte di un modulo è ombreggiata.

Temperature più basse dei punti caldi aiutano ad affrontare una fonte di rischio incendio

I punti caldi gravi non sono solo una preoccupazione per le prestazioni e l'affidabilità. Quando le temperature localizzate aumentano eccessivamente, possono danneggiare i materiali del modulo e contribuire a condizioni che aumentano il rischio di incendio. Limitando l'accumulo di calore in caso di ombreggiamento parziale, l'ottimizzatore di ombreggiamento di LONGi aiuta ad affrontare una potenziale fonte di surriscaldamento all'interno del modulo.

Questa funzione preventiva è distinta dalla resistenza al fuoco di un modulo, che dipende dai suoi materiali, dalla sua costruzione e dalle prestazioni nei test antincendio dedicati. LONGi combina entrambi gli approcci nel suo modulo resistente al fuoco Hi-MO X10 Guardian. Oltre al controllo dei punti caldi di HPBC 2.0, il modulo incorpora vetro resistente al fuoco e materiali autoestinguenti.

Le sue prestazioni antincendio sono state valutate secondo diversi standard internazionali ed europei, raggiungendo elevate classificazioni in diversi aspetti della sicurezza antincendio. Secondo UL 790, il modulo ha ottenuto la Classe A certificata TÜV Rheinland, la classificazione più alta per la resistenza all'esposizione al fuoco esterno. Il modulo è stato inoltre sottoposto a test antincendio secondo IEC 61730-2 MST 23. In Europa, ha raggiunto la Classe B secondo EN 13501-1, indicando un contributo molto limitato al fuoco. La Classe B è attualmente considerata la classificazione più elevata praticamente ottenibile per moduli fotovoltaici convenzionali. Il modulo ha superato anche i test per B_ROOF(t4) secondo EN 13501-5, la classificazione più alta secondo il metodo t4 per la valutazione delle prestazioni dei sistemi di copertura esposti al fuoco esterno. Il certificato di classificazione finale è attualmente in elaborazione. Complessivamente, questi risultati dimostrano forti prestazioni antincendio in requisiti di sicurezza complementari.

Le prestazioni in caso di ombreggiamento come misura della resilienza del modulo

Con l'espansione delle installazioni solari sui tetti commerciali, industriali e residenziali, l'ombreggiamento parziale rimane una condizione operativa comune che non sempre può essere evitata attraverso la progettazione del sistema. Come un modulo risponde a queste condizioni, pertanto, conta nella valutazione della sua resa energetica attesa e dell'affidabilità a lungo termine.

L'ottimizzatore di ombreggiamento di LONGi dimostra perché la resistenza all'ombreggiamento merita maggiore attenzione quando si confrontano le tecnologie solari. Oltre alla potenza nominale e all'efficienza in condizioni di test standard, la capacità di un modulo di mantenere le prestazioni in condizioni non ideali è una considerazione importante per il valore a lungo termine di un'installazione fotovoltaica.

Maggiori informazioni sulla Serie Hi-MO X10 basata su HPBC 2.0 e tecnologia Shading Optimizer.