Half-Cut Güneş Paneli Nedir? Tüm Bilinmesi Gerekenler

Half-Cut güneş paneli geleneksel fotovoltaik güneş panellerine göre farklı bir hücre tasarımıyla özel bir teknoloji ile üretilmiş yeni nesil bir güneş panelidir. Bu içeriğimizde sizlere bu yenil nesil güneş panelleri ile ilgili bilmeniz gerekenleri derledik.

Half-Cut Güneş Paneli Nedir?

Half-Cut, ifadesi Türkçe’ye çevrilirse yarı-kesim anlamına gelmektedir. Bu ismi almasının sebebi de standart güneş hücrelerinin özel bir teknoloji kullanılarak ikiye kesilmesidir. Buradaki hücre kesiminin amacı standart güneş paneline göre daha fazla güneş hücreli bir güneş paneli oluşturmaktır. Paneldeki bypass diyotları da üst ve alt kısmı birbirinden ayıracak şekilde ortada yer almaktadır. Panel bu şekilde alt ve üst kısım olarak da ikiye ayrılmış olur. Yani alt ve üst kısım birbirinden bağımsız olarak çalışmaktadır. Bu da daha az iç direnç, daha yüksek enerji çıkışı ve gölgelenme sonucu daha az verim kaybı anlamına gelmektedir.

İlginizi Çekebilir: Bifacial Güneş Paneli Nedir?

Geleneksel monokristal güneş panelleri genellikle 60 ile 72 adet arası güneş hücresine sahiptirler ve bu hücreler de ikiye kesildiğinde hücre sayıları da iki katına çıkmaktadır. Yani half-cut güneş panelleri 120 ile 144 adet güneş hücresine sahiptir ve genellikle de daha yüksek modül verimliliği sağlayan PERC teknoloji ile üretilmektedir.

Hücreler bir lazer ile oldukça dikkatli bir şekilde ikiye bölünmektedir. Hücrelerin ikiye kesilmesiyle hücrelerin içerisindeki akım da yarıya düşmüş olur. Bu da enerjinin akım olarak iletilmesinden kaynaklanan direnç kayıpların azalması anlamına gelmektedir. Böylece daha iyi bir performans sağlanmış olur.

Güneş hücrelerin ikiye bölünmesinden dolayı boyutu da azalmış olur ve standart güneş panellerine göre half-cut güneş panelinin üzerine daha fazla güneş hücresi sığmaktadır. Ayrıca panelin kendisi de üst ve alt kısım olmak üzere iki ayrı panel gibi ikiye bölünmüş olur. Bu şekilde de gölgelenme sonucu oluşan verim kaybı da azaltılmış olur.

Half-Cut Güneş Paneli Nasıl Çalışır?

Half-cut güneş panellerinin tasarımında en önemli noktalardan birisi de hücreler arası yapılan seri bağlantıdır. Elektrik, bypass diyotu ile panel içerisinde hareket eder. Aşağıdaki resimlerde kırmızı ile gösterilen bypass diyotu, hücrelerin ürettiği elektriği bağlantı kutusuna iletir.

Half-cut tasarımın en öne çıkan özelliği de gölge töleransıdır. Standart güneş panellerinde bir sırada tek bir hücre gölgelendiği zaman tüm sıra elektrik üretemez. Bu da genellikle panelin üçte birinin elektrik üretemediği anlamına gelmektedir.

Örneğin yukarıdaki görseldeki 60 hücreli bir standart güneş panelinde her bir stringde 20 hücre olacak şekilde 3 string halinde dizildiğini görüyorsunuz. Burada eğer 1. bölümdeki hücrelerden biri gölgelenirse o bölümdeki tüm hücreler enerji üretemeyecektir. Bu da panelin üçte birinin devre dışı kalması anlamına gelmektedir.

Ama half-cut güneş paneli için durum biraz daha farklıdır. İlk örneğimizdeki panelin half-cut güneş paneline dönüştürüldüğünü varsayalım. Böylece yeni oluşan half-cut güneş panelinde de toplamda 120 güneş hücresi ve her birinde 20 hücre bulunan toplam 6 string yer almaktadır.

Eğer bu panelde de ilk sıradaki hücrelerden biri gölgelenirse yine o sıradaki hücreler elektrik üretemez. Ama burada standart güneş panellerinden farklı bir durum söz konusudur. Hücre sayısı arttığından ve half-cut panelde alt ve üst kısım diye ikiye ayrıldığından dolayı, burada 4. kısımdaki hücreler 1. kısımdaki gölgelenmeden etkilenmez. Bu şekilde de gölgelenme sonucu standart güneş panelindeki gibi panelin üçte biri değil, altıda biri devre dışı kalır.

Panelin kendisinin de ikiye bölündüğünü görebilirsiniz. Yani toplamda standart paneldekinin aksine 3 yerine 6 farklı hücre grubu vardır. Bypass diyotu da panelin tek bir tarafında değil orta kısımda yer alır.

İlginizi Çekebilir: Esnek Güneş Paneli Nedir?

Half-Cut Güneş Paneli Tasarımının Avantajları Nelerdir?

Half-cut güneş panelinin çok sayıda avantajı bulunmaktadır. Bu avantajlar ise şu şekildedir:

• Yüksek gölge toleransı: Half-cut güneş panellerinde gölgelenmeden dolayı olan güç kaybı daha azdır. Bu da bu panellerin daha yüksek güç çıkışına sahip olmasını sağlamaktadır.
• Sıcak nokta (hotspots) etkisi: Bir diğer avantaj da half-cut hücreler üzerinde daha az sıcak nokta oluşmasıdır. Half-cut güneş panelinde hücre sayısı daha fazla olduğundan hücreler üzerinde belirli noktalarda oluşan sıcak noktalar daha fazla hücreye yayılarak etkisi azaltılmış olur.
• Daha düşük iç direnç: half-cut güneş panelleri ayrıca daha düşük iç dirence sahiptirler. Güneş hücreleri ikiye bölündüğünden her bir hücrenin ürettiği akım da ikiye bölünmüş olur bu da daha düşük iç direnç anlamına gelmektedir. Böylelikle de iç dirence bağlı oluşan güç düşüşleri de daha azdır.
• Verimlilik: Elektrik üretim verimliliği yaklaşık %20’ye kadar ulaşmaktadır.
• Daha fazla güç çıkışı: Daha düşük direnç kaybı, sıcak nokta, gölgelenme sonucu daha az güç kaybı gibi etkenler sayesinde half-cut güneş panelleri standart güneş panellerine göre 15 W’a kadar daha fazla çıkış gücü sağlamaktadır.

Half-cut güneş panellerinin çok önemli avantajları olsa da üretiminin daha zor olması ve buna bağlı olarak da daha pahalı olması da dezavantajları olarak değerlendirilmektedir. Ancak half-cut güneş panellerinin sağladığı avantajlar nedeniyle uzun vadede daha kazançlı olabilmektedir.

Half-Cut Hücreleri Güneşin Geleceği mi?

Half-cut güneş hücreleri her ne kadar panellerin güç çıkışını arttırsa da üretimleri oldukça zordur. Bu da standart panel üreticilerin half-cut hücrelerinin üretimine geçmesini zorlaştırmaktadır.

Eğer gölge almayan bir çatıya sahip iseniz, birçok yönden hala standart güneş panelleri sizin için idealdir. Ama günün belirli zamanlarında ağaç gölgesi gibi gölgelenmeler oluşuyorsa o zaman half-cut güneş paneli değerlendirilebilir. Tabi bu durumda yine standart güneş panelleri de daha fazla kullanılarak iş görecektir. Kısacası projenize göre sistem tasarımı yapılmalı ve half-cut güneş panellerinin projeniz için maliyet açısından uygun olup olmadığı değerlendirilmelidir.

Teknoloji oldukça hızlı gelişiyor belki de zaman içerisinde half-cut hücre üretimi ucuzladıkça çatılarda daha çok half-cut güneş paneli görebiliriz.