Pourquoi les chaînes de cellules solaires BC se déforment-elles comme un bateau ?

Réponse rapide : Les chaînes de cellules à contact arrière se déforment comme un bateau parce que le fait de déplacer tous les rubans à l'arrière place la métallisation et sa contraction thermique entièrement d'un côté de la cellule. Lorsque la chaîne soudée refroidit, le ruban se contracte contre une face avant non métallisée, et la contrainte différentielle courbe la chaîne. Sur une cellule conventionnelle à contact avant, le ruban est réparti sur les deux faces, de sorte que les contraintes s'annulent en partie. La déformation n'est pas cosmétique : une chaîne courbée ne repose pas à plat sur le verre lors de l'assemblage, ce qui produit une épaisseur d'encapsulant irrégulière après laminage et peut introduire des micro-fissures aux joints là où la chaîne est pressée à plat. Le contrôle du profil thermique de soudage et de la vitesse de refroidissement est le principal levier, avec la géométrie du ruban et le support dont dispose la cellule pendant le joint.

Fabrication de modules PV · par Jerry, Ooitech

Introduction

Déplacer tous les rubans à l'arrière est une caractéristique distinctive des modules BC. Cela semble propre, fonctionne efficacement, et c'est un choix privilégié pour les utilisateurs résidentiels haut de gamme. Mais derrière cette belle apparence, la chaîne de cellules se courbe comme un petit bateau.

Asymétrie structurelle plus soudure de ruban

Les deux pôles sont à l'arrière

Que ce soit IBC ou TBC, la jonction PN d'une cellule BC se trouve sur la face arrière. Le positif et le négatif sont tous deux à l'arrière. Ce n'est pas une structure symétrique. De plus, la contrainte de retrait de la structure arrière multicouche est bien plus grande que celle de l'avant.

Figure 1 : Structure de cellule BC

La soudure unilatérale à haute température fait le reste

Dans le processus de fabrication des modules, les cellules doivent encore être assemblées avec des rubans. La soudure unilatérale à haute température tire alors chaque cellule dans une courbure vers l'arrière, comme le montre la figure 2.

Figure 2 : Chaîne de cellules BC en réalité

Une cellule symétrique TOPCon ne se comporte pas de cette façon, comme vous pouvez le voir sur la Figure 3.

Figure 3 : Chaîne de cellules TOPCon en réalité

Ce défaut génétique peut-il être corrigé ? Cela nuit-il à la fiabilité ?

Nous avons effectué les tests. Des cellules plus épaisses ne réduisent pas beaucoup la déformation. Et avec la tendance actuelle à l'amincissement des plaquettes, par rapport à la soudure double face, ce problème ne peut fondamentalement pas être résolu. L'industrie essaie d'optimiser les lignes de grille arrière et d'opter pour une soudure à basse température, et ce phénomène est jugé acceptable selon les normes de qualité internes.

Il y a un autre hic. Lors de l'étape de laminage à l'extrémité du module, ce gauchissement asymétrique dû au brasage unilatéral fait que le encapsulant film à l'arrière de la cellule s'écoule de manière irrégulière sous une chaleur élevée. Dans certains cas, il existe même un risque de film manquant. La fiabilité à long terme reste une inconnue.

Peut-être qu'une des solutions dans la forêt technologique de LONGi, celle qui élimine le ruban, peut enfin résoudre ce problème.

Point de vue d'Ooitech

Nous voyons ce gauchissement en forme de bateau sur la ligne tout le temps, et c'est vraiment un combat entre la physique des cellules et le contrôle du processus plutôt qu'un défaut que l'on peut polir. Le problème d'écoulement lors du laminage est la partie qui nous inquiète le plus, car un encapsulant inégal à l'arrière est exactement là où les défaillances sur le terrain commencent des années plus tard. D'un point de vue de la ligne entière, le stringage à basse température et une manipulation plus serrée lors de l'empilement comptent plus que la recherche de wafers plus épais. Si vous voulez voir comment les strings BC et TOPCon se comportent réellement à travers le tabber-stringer et le laminage, nos clips d'usine sur www.youtube.com/ooitech valent le coup d'œil.