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

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

Na úvod si však pro lepší pochopení celého pojmu “half-cut články” 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-cut technologie si můžete prohlédnout níže.

V běžném fotovoltaickém solárním modulu jsou více solárních článků spojeny dohromady, čímž vytvářejí solární modul s předem stanoveným výkonem (ve wattech). V modulu s half-cut články jsou tyto články rozděleny na polovinu a spojeny tak, aby byl vytvořen modul s daným počtem wattů, ale half-cut panel obsahuje přesně dvojnásobek polovičních článků (viz obrázek výše).

Co se týče výrobního procesu, half-cut články se vyrábějí tak, že se během výroby rozdělují pomocí speciální laserové technologie, která je rozdělí právě v půlce. Tento odlišný výrobní postup snižuje ztráty vznikající při proudu mezi jednotlivými články v rámci modulu. Zmenšení článku na polovinu omezuje odporové ztráty v celém propojeném řetězci solárních článků v modulu, což zvyšuje účinnost samotného panelu – zejména v období 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 faktorů, podle kterého bezpečně poznáte solární panely s half-cut články, 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- cut 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 se speciálními half-cut články se vám to samé nestane. Pokud je zastíněna dolní část, horní část panelu bude stále vyrábět elektřinu a naopak. Díky half-cut článkům tak získáváte dostatek elektrické energie i během ranního svítání, večerního stmívání nebo když bude pod mrakem a můžete tak  maximalizovat tak vlastní 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 jsou panely s rozdělenými články při stejném zastínění efektivnější než klasické panely. Half-cut panely vám tak vygenerují více solární energie.
• Delší životnost – fotovoltaické panely s half-cut články jsou také odolnější než tradiční panely. Jelikož jsou panely s polovičními články menší, jsou méně zatěžované a výrazně se tak snižuje riziko jejich poškození (jsou méně náchylné k prasknutí).
• Lepší návratnost – vyšší výkon znamená více vyprodukované elektřiny, která se odrazí v úspoře za energie nebo v případě prodeje elektřiny ve vyšším zisku. Proto například pro větší komerční solární instalace, kde 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.