Quaderno Tecnico Fotovoltaico ABB 2024

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ASPETTI GENERALI SUGLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI (FV)

L’aumento della dimensione delle celle nel tempo ha portato ad un innalzamento delle correnti generate dalle celle. L’innalzamento delle correnti generate dalle singole celle comporta un aumento di perdite per fenomeni resistivi nelle interconnessioni. Con lo scopo di beneficiare dell’incremento dei formati dei wafer e mitigare le perdite resistive che si possono avere all’interno dei moduli, negli ultimi anni si sono sviluppate le “half-cut cell” e le “third-cut cell”.

Le “half-cut cell” non sono nient’altro che celle tagliate a metà.

— Figura 17 Cella formato intero VS cella half cut

Le “third -cut cell” non sono nient’altro che celle tagliate ad un terzo del loro formato originale.

L’utilizzo di “half-cut cell” ha un impatto anche sulla geometria del modulo fotovoltaico e sull’interconnessione delle celle all’interno del modulo.

— Figura 18

60 Celle

120 mezze celle

Layout modulo con celle intere VS layout modulo con celle half cut

Flusso di corrente Diodi di bypass

Flusso di corrente Diodi di bypass

1 di 120 celle semitagliate

1 di 60 celle solari

1 di 6 stringhe di celle (3 in alto, 3 in basso)

1 di 3 stringhe di celle

Altri vantaggi introdotti dalle celle tagliate sono: • migliore comportamento del modulo in caso di ombreggiamento; • attivazione ridotta del diodo di bypass; • minore impatto delle microfratture che si possono generare sulle celle; • hot spot meno accentuati;

Tecnologia delle celle Fino a qualche anno fa le celle fotovoltaiche in silicio cristallino erano tutte basate sulla tecnologia "back surface field" (BSF); questa tecnologia consisteva in una regione della cella drogata più elevata sulla superficie posteriore della cella solare con l’effetto netto di passivazione della superficie posteriore. Questa tecnologia è stata quasi completamente sostituita dalla tecnologia PERC “Passivated Emitter and Rear Contact” (o dalle tecnologie analoghe PERL, PERT, etc).. PERC è l’acronimo di “Passivated Emitter and Rear Contact”. Le celle PERC hanno una particolare tipologia di struttura che, grazie alla presenza sul retro di uno strato aggiuntivo ottenuto per passivazione, è capace di riflettere e recuperare una quota parte della luce non assorbita dal wafer, ottimizzando così la cattura di elettroni. Rispetto alla cella fotovoltaiche tradizionali la tecnologia PERC incrementa l’assorbimento della luce solare grazie alla riflessione interna: tale incremento di assorbimento della luce solare implica un aumento dell’efficienza della cella stessa. Le celle PERC possiedono un rendimento migliore anche in condizioni di luce diffusa o di scarso irraggiamento rispetto alle celle tradizionali Al-BSF.

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