Câu chuyện về tấm pin Hafl-cut cell của tôi bắt đầu từ vài năm trước.

Tôi phát sốt khi cậu bạn lắp hệ thống điện mặt trời trên sân thượng với giàn khung cao 3 mét.

Trong một trận bão, hai tấm pin bay thẳng vào nhà hàng xóm kế bên, làm hư hại mái nhà. Tấm còn lại rơi xuống một chiếc ôtô đậu bên dưới đường, kính xe và kính của tấm pin trộn lẫn trong đống vụn nát…

Hai năm sau, bạn tôi mua nhà ở Hà Nội, vâng ý định thi công hệ thống điện mặt trời lại được nung nấu lại.

Nhưng câu chuyện chẳng đơn giản như vậy.

Căn nhà kế bên lắp đặt trạm thu phát sóng của Viettel. Điều này khiến bóng đổ lên mái nhà bạn tôi ngày từ sáng sớm cho đến chiều tối.

Trong lúc tuyệt vọng về cách giải quyết, cậu ấy hỏi tôi rằng : ” Cậu có cách nào có thể giúp tôi được không ? ”

Tôi nhoẻn miệng trả lời ” Cậu kiếm cách hạ cái trụ ấy đi thì được ” hoặc chúng ta hãy cùng ngồi xuống đây.

Hãy cùng nghiên cứu về một loại tấm pin có thể giúp cậu trong trường hợp này. Nó có tên gọi là Hafl-cut cell.

” Hafl-cut cell ” có vẻ như là một nửa cell tấm pin vậy nhỉ ? ” Bạn tôi nhanh nhẹn đáp lại, mắt chăm chú. Tôi đáp lại “Đúng thế anh bạn, tuy nhiên chúng còn nhiều điều thú vị hơn nhiều …”

#1: Hafl-cut cell là gì ?

Hafl-cut cell sử dụng phương pháp cắt cell  truyền thống ra hai phần bằng nhau thông qua tia laser. Kỹ thuật này giúp tăng một phần hiệu suất so với tấm pin truyền thống. Các cell kết nối lại với nhau tạo nên một tấm pin hoàn chỉnh.

“Oh, thế thì Hafl-cell có gì khác biệt so với tấm pin cũ của tớ cơ chứ ?”

#2: Ưu điểm vượt trội

Giảm tổn hao của tấm pin.

Trên bề mặt tấm pin chúng ta nhìn thấy các vệt kim loại sáng bóng. Chúng được gọi tên là Busbar.

Busbar có nhiệm vụ dẫn dòng các electron thu thập được từ trên các cell về Juntion box.

Vì bản thân Busbar tồn tại điện trở, do đó khi dòng điện chạy trên các bus bar sẽ gây ra tổn hao.

Việc cắt đôi cell giúp dòng diện chạy trên các busbar giảm xuống một nửa.

Theo công thức tính tổn hao : P= I² x R . Khi I giảm xuống một nửa sẽ giúp giảm được 4 lần tổn hao.

Điều này giúp công suất tấm pin tăng lên khoảng 3% so với tấm pin truyền thống.

VD: Tấm pin có thể tăng hiệu suất tấm pin từ 18% lên 18.5%. Về mặt điện áp, công suất tấm pin tăng từ 300 lên 309W.

“Nhưng điều này đâu giúp gì trong trường hợp của mình. Khi mà bóng đổ lên trên mái nhà rất nhiều cơ chứ ? “. Bình tĩnh anh bạn, hãy đi sang phần tiếp theo.

Phân tích sâu hơn về tấm pin

Tấm pin thông thường gồm 60 cell (V= 0.5V) được mắc nối tiếp lại với nhau. Theo cách kết nối này, tấm pin sẽ có điện áp là 30V.

Các cell được chia làm 3 string. Trong khi đó tấm pin hafl-cell là 6 string.

Nếu tấm pin Hafl-cell được mắc nối tiếp tương tự theo sơ đồ cũ. Điện áp của tấm pin sẽ tăng lên gấp đôi và dòng điện giảm xuống 1/2.

Do đó để giúp tấm pin Hafl-cell hoạt động như các tấm pin thông thường, chúng cần chia làm hai nhóm, mỗi nhóm 60 cell.

Hai nhóm này sẽ đươc mắc song song với nhau. Lúc này điện áp của tấm pin sẽ trở về 30V.

Khả năng hoạt động tối ưu khi bị che bóng

Cell của tấm pin  thông thường được mắc nối tiếp lại với nhau. Theo nguyên lý này nếu một cell bị che bóng sẽ khiến các cả tấm pin bị suy giảm công suất.

Do đó nhà sản xuất chia các cell mắc nối tiếp thành 3 dãy và sử dụng 3 diode để tách dãy cell bị che bóng. Các dãy còn lại sẽ không bị ảnh hưởng.

Nếu một cell bị che bóng thì công suất của tấm pin chỉ bị giảm đi 1/3

Với tấm pin hafl-cut cell, vì các cell đươc cắt đôi ra nên tổng số cell sẽ lên đến 120 cell.

Khi kết nối các cell lại chúng sẽ được chia làm 6 dãy. 1 cell che bóng chỉ gây suy giảm 1/6 công suất tấm pin.

” Tuyệt thật, vậy lịch sử của tấm pin này như thế nào vậy ? “. Cậu bạn hỏi tôi ngay khi vừa nhấp xong một ngụm cà phê nóng hổi.

#4: Lịch sử phát triển của tấm pin Hafl-cut cell

Tấm pin Hafl-cut cell được ông lớn REC solar giới thiệu vào năm 2014.

Sau đó các nhà sản xuất khác như Trina Solar, Hanwha Q CELLS, JinkoSolar và LONGi Solar lần lượt ra mắt cũng như mở rộng các dây chuyền sản xuất Hafl-cut cell của họ cho đến tận hôm nay.

Điều thú vị hơn nó cũng không khác biệt nhiều về quy trình sản xuất.

Cậu biết tại sao không ?

#5: Chuyển đổi dây chuyển sản xuất truyền thống sang Hafl-cut cell.

Các nhà sản xuất chỉ cần thêm hai công đoạn là cắt cell và dán busbar lên cell.

Quá trình cắt cell làm đôi sử dụng công nghệ tia laser để cắt cell truyền thống. Các cell tấm pin rất mỏng và dễ nứt gãy. Do đó quá trình cắt cần công nghệ và máy móc cực kỳ chính xác.

Sau đó là quá trình dán busbar, busbar của hafl-cell nhỏ hơn so với busbar của tấm pin thông thường. Vì vậy các nhà sản xuất cần sử dụng những thiết bị có độ chính xác cực kỳ cao để đặt các busbar này lên cell.

” Cảm ơn anh bạn, mình sẽ thử nghiệm tấm pin này cho hệ thống mới. Khi nào xong anh em cùng chung vui với nhau nhé “.

Bạn tôi mặt mày hớn hở, vui cười rạng rỡ và tiến hành lắp đặt hệ thống vào sáng hôm sau.

#6: Bonus một số câu hỏi thường gặp

Hiệu suất tại điều kiện bức xạ yếu của tấm pin Half-cell thấp hơn so với tấm pin thông thường ?

Hiệu năng của tấm pin Hafl-cell luôn vượt trội so với tấm pin thông thường. Tuy nhiên trong điều kiện ánh sáng yếu tấm pin Hafl-cell có phần thất thế hơn.

Kích thước so với tấm pin thông thường ?

Chiều dài của tấm pin sẽ tăng lên khoảng 20mm và bề rộng của tấm pin không thay đổi.

Diode By-pass kết nối vào tấm pin như thế nào so với các tấm pin thông thường ?

Diode By-pass được kết nối song song với phần trên của tấm pin và phần dưới của tấm pin. Mỗi Diode By-pass kết nối với 20 cell của mỗi nửa tấm pin.

Vì vậy khi che bóng lên đến 1 nửa tấm pin thì phần còn lại vẫn hoạt động bình thường.

Trong tương lai chúng ta sẽ cắt các cell ra làm 4 phần ? liệu có giới hạn trong trường hợp này hay không ?

Dựa trên lý thuyết, chúng ta có thể chia nhỏ cell. Tuy nhiên điều kiện tiên quyết là cần duy trì được các thông số về điện là điện áp hở mạch và điện áp MPP. Hafl-cell sẽ không ảnh hưởng đến các thống số này.

Tuy nhiên nếu chia làm nhỏ hơn sẽ rất phức tạp trong việc duy trì các thông số này.

Tấm pin hafl cell giúp giảm Hotspot ?

Khi một cell trong string của tấm pin bị che bóng, toàn bộ lượng năng lượng từ các cell không bị che bóng sẽ đổ dồn về cell bị che bóng và phát nhiệt. Hiện tượng này được gọi là “Hotspot” và nếu xảy ra trong thời gian dài sẽ tiềm ẩn nguy cơ hư hại tấm pin.

Dòng điện trên Hafl-cell sẽ chỉ bằng một nửa so với cell nguyên bản.

Điều này giúp giảm dòng điện chạy trên busbar.

Chúng tôi chưa kiểm chứng về hiệu quả sẽ tăng lên bao nhiêu. Tuy nhiên việc giảm lượng nhiệt phát ra trên cell bị che bóng cũng đã là một điểm giúp bảo vệ tấm pin và tăng tuổi thọ cho hệ thống.

Công nghệ Hafl-cell giúp tấm pin giải nhiệt tốt hơn ?

Tấm pin thông thường Junction-Box được đặt ở gần phía cạnh trên của tấm pin. Trong khi đó tấm pin Hafl-cell Juntionbox sẽ chia làm 3 phần nhỏ. Bao gồm hai hộp dây kết nối hai bên và một hộp nhỏ ở giữa.

3 phần này đều chứa 1 Diode By-pass bên trong.

Ban đầu  tôi nghĩ rằng không khác biệt về kết nối so với các tấm pin thông thường. Tuy nhiên, tấm pin có hai cực âm dương. Nếu đặt tấm pin sai chiều khi kết nối sẽ rất thiếu thẫm mỹ (mặc dù dây của tấm pin đủ dài )

Việc chia nhỏ Junction-Box giúp tấm pin giải nhiệt tốt hơn so với tấm pin truyền thống.

Theo Solar 24h