Fotovoltaické panely s half-cell články obsahují půlené solární články (někdy nazývané také jako half-cut články). Na rozdíl od běžných panelů s 60 nebo 72 články, panely s half-cell články mají 120 nebo 144 rozdělených článků na stejném povrchu. Tato zdánlivě malá odlišnost přináší majitelům fotovoltaických elektráren mnoho výhod. Half-cell články poskytují vyšší výkon, efektivnější výkon při částečném zastínění a přináší mnoho dalších benefitů, které si nyní vysvětlíme.

Half-cell moduly jsou relativně nová technika výroby solárních panelů, která je v posledních letech velice oblíbená.

Na úvod si však vysvětleme, z čeho jsou solární panely tvořeny – solární panely používají buď monokrystalické nebo polykrystalické solární články. Ty se používají dodnes, jediné, co se změnilo, je způsob, jakým jsou články v modulu společně sestaveny, aby panel poskytoval vyšší účinnost. Jak se liší klasické monokrystalické nebo polykrystalické solární články od těch vyrobených pomocí half-cell technologie si můžete prohlédnout níže.

Ve standardním fotovoltaickém solárním modulu je sestaveno více solárních článků dohromady a společně vytvářejí solární modul s předem definovaným výkonem (ve wattech).

V modulu s half-cell články jsou tyto články rozděleny uprostřed a spojeny tak, aby byl vytvořen modul s daným počtem wattů – obsahuje však již dvojnásobek (half-cell) článků (viz obrázek výše).

K procesu výroby – half-cell články se vyrábějí tak, že se při výrobě rozdělují pomocí speciální laserové technologie, která je právě v půlce rozdělí. Tento odlišný výrobní postup snižuje ztráty vznikající při proudu mezi jednotlivými články v rámci modulu. Snížení článku na polovinu omezuje odporové ztráty v celém propojeném řetězci solárních článků v modulu, čímž se zvyšuje účinnost samotného panelu – zejména v době vysokého slunečního záření.

Současné průmyslové studie uvádějí, že solární články s polovičním řezem zvyšují výkon o 5 až 8 W na modul, v závislosti na konstrukci a typu článku. Za tímto zvýšením účinnosti nestojí žádná složitá věda. Jednoduše řečeno –  rozdělením článku na dvě části se snižuje kapacita vnitřního proudu o polovinu, což následně snižuje energetické ztráty u panelu. Ztráta výkonu je úměrná druhé mocnině proudu, a proto se ztráta energie v půlčlánku snižuje čtyřnásobně. Tímto snížením energetických ztrát se zlepšuje schopnost článku generovat více proudu ze stávajícího osvětlení.

Vzorec, který tento jev popisuje, najdete pod označením PLOSS (Power Loss= I^2 R, kde R je odpor a I je proud).

Jedním z odlišovacích faktorů solárních článků s half-cut řezem je “duální” nebo také rozdělená spojovací skříňka. U tohoto typu konfigurace je funkce standardní rozvodné skříně solárního panelu rozdělena do tří různých skříněk, přičemž každá obsahuje vnitřní řetězec a obtokovou diodu.

Rozdělený spojovací box vede k menšímu množství metalizace ve srovnání se standardním panelem, ať už s polykrystalickými články nebo monočlánky, což vytváří menší vnitřní odpor a šetří místo. Díky prostoru ušetřenému touto konfigurací se mezi buňkami vytváří více prostoru, čímž se zvyšuje vnitřní odraz světla od zadní vrstvy na povrch buňky, což opět zvyšuje účinnost samotného panelu.

Jaké výhody vám přinesou panely využívající half-cell články?

FVE postavená ze solárních panelů s half- cell články přináší zejména tyto hlavní benefity:

• FVE vyrábí elektřinu i v polostínu – pokud je spodní část běžného solárního panelu zastíněna, přestává produkovat elektřinu. U panelu s polovičními články vám toto nestane. Pokud bude zastíněna dolní část, horní část panelu stále produkuje elektřinu a naopak. Díky technologii polovičních článků tak získáváte vlastní elektrickou energii i během ranního svítání, večerního stmívání nebo při mráčcích na obloze a maximalizujete tak možnou produkci elektřiny.
• Vyšší výkon a menší ztráty při výrobě/provozu FVE – zkrácením solárních článků na polovinu se snižuje proud na polovinu, což vede ke snížení odporových ztrát. V důsledku toho panely s rozdělenými články při stejném zastínění vygenerují více solární energie než klasické panely.
• Delší životnost – fotovoltaické panely s polovičními články jsou také odolnější než tradiční panely. Jelikož jsou panely s polovičními články menší, jsou méně zatěžované a významně se snižuje riziko prasknutí.
• Lepší návratnost – vyšší výkon znamená více vyprodukované elektřiny, která se odrazí v úspoře za energie nebo v případě prodeje elektřiny ve vyšším zisku. Pro například větší komerční solární instalace, jejichž majitelé nebo investoři prodávají energii státním podnikům nebo soukromým zákazníkům na základě dlouhodobých smluv o nákupu energie, je právě vysoký výkon klíčovým ukazatelem pro návratnost jejich investovaného kapitálu. Není tak asi velkým překvapením, že právě half-cut technologie jsou upřednostňovány i u větších komerčních instalací (pokud to finanční rozvaha projektu dovolí).

O výhodách half-cell článků u solárních panelů si můžete přečíst také ještě v článku: Half-cell / half-cut technologie a její výhody u solárních panelů.