Otimizador de Sombreamento da LONGi limita perdas de energia ao atuar no nível das células

O sombreamento parcial é inevitável em muitas instalações solares. O Otimizador de Sombreamento da LONGi utiliza o Design de Baixa Condução da sua tecnologia de contato traseiro HPBC 2.0 para alterar a resposta elétrica de células individuais quando ocorre sombreamento. Isso reduz a perda de energia e o aquecimento localizado. Testes da TÜV Rheinland registraram temperaturas de pontos quentes até 60°C mais baixas do que os módulos TOPCon testados, enquanto a TÜV Rheinland confirmou resistência ao sombreamento Classe A e A+ para diferentes séries de módulos Hi-MO X10. Os resultados demonstram o impacto disso no rendimento de energia, nas temperaturas dos módulos e na operação de longo prazo em telhados.

O sombreamento parcial é um problema elétrico e físico

Folhas, poeira, neve e excrementos de pássaros podem cobrir temporariamente células individuais, enquanto chaminés, árvores, sistemas de ventilação e outras estruturas de telhado criam sombras fixas ou móveis. A área sombreada em si pode ser pequena, mas seu impacto elétrico pode ser consideravelmente maior.

As células solares dentro de um módulo são interconectadas. Quando uma célula ou parte de uma célula recebe menos luz solar, ela gera menos corrente do que as células iluminadas ao seu redor. Essa incompatibilidade pode reduzir a produção mais do que a área fisicamente sombreada. Sob certas condições, a célula afetada também pode entrar em polarização reversa e dissipar energia elétrica como calor, criando um ponto quente.

A arquitetura de contato traseiro da HPBC 2.0 fornece a base elétrica para o Otimizador de Sombreamento da LONGi. Com os contatos positivo e negativo localizados na parte traseira da célula, a arquitetura permite que a corrente seja gerenciada por caminhos alternativos. A LONGi integra seu Design de Baixa Condução e Design de Quebra Suave na estrutura da célula HPBC 2.0, conferindo às células individuais uma função semelhante à de um diodo de bypass. Em módulos convencionais, quando uma célula é sombreada e restringe o fluxo de corrente, um diodo de bypass pode redirecionar a eletricidade em torno de todo um grupo de células interconectadas. Como resultado, mesmo as células totalmente expostas à luz solar podem parar temporariamente de contribuir para a geração de energia. O Otimizador de Sombreamento da LONGi aborda este problema no nível da célula. Em vez de desviar um grupo inteiro de células, ele fornece um caminho alternativo para a corrente passar pela célula afetada, mesmo quando essa célula recebe menos luz solar. Isso permite que as células circundantes e não sombreadas continuem gerando eletricidade, reduzindo a perda de energia geral. Ao mesmo tempo, o caminho de condução alternativo limita o acúmulo de calor na célula sombreada, reduzindo o risco de pontos quentes.

TÜV Rheinland confirma resistência ao sombreamento Classe A e A+ para módulos Hi-MO X10

A TÜV Rheinland confirmou resistência ao sombreamento Classe A para duas séries de módulos Hi-MO X10 sob sua especificação de teste 2 PfG 2926/01.23. Uma série de módulos adicional, LR7-54HJBB, alcançou Classe A+ sob a especificação atualizada 2 PfG 2926/05.25. Estas avaliações independentes verificam a resistência ao sombreamento dos respectivos designs de módulos em condições de teste definidas.

Em testes comparativos sob condições de sombreamento idênticas, a TÜV Rheinland também examinou o comportamento térmico e elétrico dos módulos HPBC 2.0 e TOPCon. As temperaturas locais nos módulos TOPCon testados excederam 160°C, enquanto o HPBC 2.0 permaneceu em torno de 100°C, com temperaturas de pontos quentes até 60°C mais baixas. O HPBC 2.0 também apresentou atenuação de potência significativamente menor nas mesmas condições.

Testes CPVT mostram 72% menos perda de energia para Hi-MO X10 sob sombreamento de célula única

Testes separados pelo Centro Nacional de Supervisão e Inspeção da Qualidade de Produtos Fotovoltaicos Solares da China (CPVT) quantificaram o efeito na produção do módulo. Quando 50% de uma única célula foi sombreada, o Hi-MO X10 registrou uma perda média de energia de 10,15%, em comparação com 36,48% para os módulos TOPCon testados, representando aproximadamente 72% menos perda de energia sob a condição de sombreamento testada.

A comparação ilustra uma distinção importante. Alguma geração é inevitavelmente perdida quando parte de uma célula não recebe mais luz solar. A incompatibilidade elétrica criada pela célula sombreada, no entanto, pode reduzir a produção além da área fisicamente sombreada.

O Otimizador de Sombreamento é projetado para limitar esse impacto elétrico mais amplo, permitindo que mais da parte não sombreada do módulo continue contribuindo para a geração de energia.

Otimizador de Sombreamento também reduz o estresse térmico sob sombreamento parcial

Além de reduzir a perda de energia, o Otimizador de Sombreamento também aborda as consequências térmicas do sombreamento parcial. Pontos quentes persistentes ou severos podem impor estresse adicional aos materiais do módulo, acelerar a degradação e afetar a confiabilidade a longo prazo.

Ensaios comparativos ao ar livre fornecem um exemplo tangível. Em uma comparação externa da LONGi em Xi'an, dois módulos foram instalados lado a lado, com irradiação medida em 871,7 W/m² para o Hi-MO X10 e 867,0 W/m² para a referência TOPCon. Após dez minutos de sombreamento deliberado, a temperatura do ponto quente medida atingiu 67,5°C no Hi-MO X10 e 161,2°C no módulo TOPCon testado, uma diferença de 93,7°C. Uma segunda comparação registrou 70,2°C para o Hi-MO X10 versus 161,2°C para o TOPCon após dez minutos.

Essas comparações ao ar livre são separadas dos testes controlados da TÜV Rheinland, mas mostram o mesmo padrão: o HPBC 2.0 restringe o severo aumento de temperatura localizado que pode ocorrer quando parte de um módulo é sombreada.

Temperaturas mais baixas de pontos quentes ajudam a mitigar uma fonte de risco de incêndio

Pontos quentes severos não são apenas uma preocupação de desempenho e confiabilidade. Quando as temperaturas localizadas sobem excessivamente, elas podem danificar os materiais do módulo e contribuir para condições que aumentam o risco de incêndio. Ao limitar o acúmulo de temperatura sob sombreamento parcial, o Otimizador de Sombreamento da LONGi ajuda a mitigar uma fonte potencial de superaquecimento dentro do módulo.

Esta função preventiva é distinta da resistência ao fogo de um módulo, que depende de seus materiais, construção e desempenho em testes de incêndio dedicados. A LONGi combina ambas as abordagens em seu módulo resistente ao fogo Hi-MO X10 Guardian. Junto com o controle de ponto quente do HPBC 2.0, o módulo incorpora vidro resistente ao fogo e materiais retardantes de chama.

Seu desempenho contra incêndio foi avaliado sob vários padrões internacionais e europeus, alcançando altas classificações em diferentes aspectos de segurança contra incêndio. Sob UL 790, o módulo recebeu Classe A certificada pela TÜV Rheinland, a classificação mais alta para resistência à exposição externa ao fogo. O módulo também passou por testes de incêndio sob IEC 61730-2 MST 23. Na Europa, alcançou Classe B sob EN 13501-1, indicando uma contribuição muito limitada para o incêndio. A Classe B é atualmente considerada a classificação praticamente mais alta alcançável para módulos fotovoltaicos convencionais. O módulo também passou nos testes para B_ROOF(t4) sob EN 13501-5, a classificação mais alta sob o método t4 para avaliar o desempenho de sistemas de telhado expostos ao fogo externo. O certificado de classificação final está em processo. Juntos, esses resultados demonstram forte desempenho contra incêndio em requisitos complementares de segurança.

Desempenho de sombreamento como medida de resiliência do módulo

À medida que as instalações solares se expandem em telhados comerciais, industriais e residenciais, o sombreamento parcial permanece uma condição operacional comum que nem sempre pode ser evitada através do design do sistema. Como um módulo responde a essas condições, portanto, é importante ao avaliar seu rendimento de energia esperado e confiabilidade a longo prazo.

O Otimizador de Sombreamento da LONGi demonstra por que a resistência ao sombreamento merece maior atenção ao comparar tecnologias solares. Além da potência nominal e eficiência sob condições padrão de teste, a capacidade de um módulo de manter o desempenho sob condições não ideais é uma consideração importante para o valor de longo prazo de uma instalação fotovoltaica.

Mais sobre a Série Hi-MO X10, baseada na tecnologia HPBC 2.0 e Otimizador de Sombreamento.