La Technologie Derrière les Cellules Solaires MBB, SMBB, et 0BB

Contenu :

1. Introduction
2. Qu'est-ce que la Technologie Multi-Busbar (MBB) ?
3. Caractéristiques et Principaux Avantages de la Technologie MBB (Multi-Busbar)
4. SMBB : Suivant la Production de Masse des Cellules TOPCon
5. Qu'est-ce que la Technologie Zero Busbar (0BB) ?
6. Avantages de la Technologie 0BB
7. Principaux Avantages dans le Processus de Production 0BB
8. Conclusion

Introduction

Les busbars sont comme le squelette d'une cellule photovoltaïque (PV), supportant toute la cellule pour générer de l'électricité. Au sein d'une cellule en silicium cristallin, le courant généré est principalement extrait par des électrodes métalliques, qui peuvent être divisées en busbars principaux et busbars auxiliaires (également appelés busbars fins). Les busbars principaux sont principalement utilisés pour la collecte de courant et la connexion en série des busbars auxiliaires, tandis que les busbars auxiliaires sont utilisés pour collecter les porteurs photogénérés.

En examinant l'ensemble du processus de développement, il est évident que la technologie des busbars PV a évolué rapidement, avec des cycles d'itération généralement maintenus à un rythme de 2 à 3 ans. Les principales étapes incluent la transition de 4BB et 5BB à MBB (Multi-Busbar, avec 9 à 15 busbars), suivie de SMBB (Super Multi-Busbar, avec 16 busbars ou plus), et enfin à 0BB (Zero Busbar, sans busbars principaux).

Qu'est-ce que la Technologie Multi-Busbar (MBB) ?

Dans le domaine photovoltaïque (PV), la technologie Multi-Busbar (MBB) est une méthode importante pour améliorer l'efficacité des cellules solaires. En augmentant le nombre de busbars sur la surface de la cellule, la technologie MBB améliore considérablement les performances et la fiabilité des cellules. Les cellules PV traditionnelles utilisent généralement de 2 à 5 busbars, tandis que la technologie MBB emploie 9 busbars ou plus.

Caractéristiques et Principaux Avantages de la Technologie MBB (Multi-Busbar)

1. Augmentation du Nombre de BusbarsLa technologie MBB se caractérise par un nombre accru de busbars uniformément répartis sur la surface de la cellule, généralement 9 ou plus. Ces busbars sont utilisés pour collecter et conduire le courant photogénéré. En répartissant le courant, la densité de courant sur chaque busbar est réduite, ce qui diminue les pertes ohmiques (pertes résistives) et améliore le facteur de remplissage ainsi que l'efficacité globale de la cellule.
2. Résistance Mécanique AmélioréeLa présence de busbars supplémentaires renforce la résistance mécanique de la cellule dans une certaine mesure, réduisant le risque de dommages causés par les contraintes lors de la fabrication, du transport et de l'installation.
3. Effet de Point Chaud AmélioréLa structure MBB aide à répartir le courant de manière plus uniforme, réduisant ainsi l'effet de point chaud, ce qui améliore la fiabilité à long terme et les performances des modules.
4. Conception de Busbars FinsL'augmentation du nombre de busbars permet de réduire la largeur des busbars individuels. La conception de busbars fins minimise la zone d'ombrage sur la surface de la cellule photovoltaïque, permettant à davantage de lumière d'atteindre la surface de silicium et augmentant l'efficacité de conversion photoélectrique.
5. Processus de FabricationL'application de la technologie MBB nécessite des processus de sérigraphie précis et des techniques de galvanoplastie avancées pour assurer la haute précision et la cohérence des multiples busbars fins. Cela nécessite souvent des améliorations correspondantes des processus et des équipements lors de la fabrication des cellules.

Actuellement, la technologie multi-busbar est largement utilisée dans le domaine des cellules solaires en silicium cristallin et est devenue un moyen important d'améliorer les performances des cellules et de réduire les coûts.

SMBB : Suivant la Production de Masse des Cellules TOPCon

Avec l'émergence de nouvelles technologies de cellules telles que TOPCon et HJT, le processus de soudage a également évolué, passant de MBB à SMBB (Super Multi-Busbar). Le SMBB peut être considéré comme une version améliorée de la technologie MBB. En utilisant des busbars plus fins, le SMBB réduit la quantité de pâte d'argent nécessaire, diminue l'ombrage et raccourcit la distance de transmission du courant. Cela réduit efficacement la résistance en série et augmente la tolérance de la cellule aux microfissures, aux busbars cassés et aux fractures, améliorant ainsi la fiabilité.

La technologie SMBB se caractérise généralement par 15 à 25 busbars, ce qui signifie que chaque cellule a 15 à 25 busbars imprimés sur elle. Actuellement, les cellules TOPCon adoptent souvent le schéma SMBB, et certaines entreprises leaders en hétérojonction (HJT) ont également atteint la production de masse avec plus de 18 busbars.

Qu'est-ce que la Technologie Zero Busbar (0BB) ?

La technologie Zero Busbar (sans busbar) est une technique émergente de fabrication de cellules photovoltaïques (PV) qui améliore l'efficacité des cellules solaires et réduit les coûts. Dans les cellules solaires en silicium cristallin, les busbars sont des lignes métalliques utilisées pour collecter le courant, impliquant généralement plusieurs busbars principaux. La technologie Zero Busbar élimine ces busbars principaux et utilise à la place des lignes métalliques plus fines ou des matériaux conducteurs pour collecter le courant.

Dans le processus 0BB, les busbars principaux sont supprimés lors de l'étape de sérigraphie des électrodes métalliques, et la largeur et l'espacement des busbars auxiliaires sont optimisés. Les avantages de la technologie 0BB incluent la réduction des coûts, la diminution de l'utilisation de l'argent et l'augmentation de l'efficacité.

Avantages de la Technologie 0BB

1. Réduction de l'Ombrage : La technologie 0BB minimise l'ombrage causé par les busbars, améliorant ainsi l'efficacité des cellules PV.
2. Augmentation de la Collecte de Courant : L'utilisation de lignes métalliques plus fines ou de matériaux conducteurs augmente la surface de collecte du courant, améliorant encore l'efficacité des cellules.
3. Réduction des Coûts : La technologie 0BB réduit le nombre et la complexité des busbars, diminuant les coûts de production des cellules.
4. Fiabilité Améliorée : En éliminant le risque de rupture des busbars ou d'autres problèmes connexes, la technologie 0BB améliore la fiabilité des cellules.

Avantages Clés dans le Processus de Production 0BB

1. Économies de Coût : Comparée à la technologie SMBB, la technologie 0BB permet d'économiser environ 30 % de pâte d'argent, d'encapsulant et 10 % de ruban de soudure lors de la fabrication des cellules.
2. Puissance Supérieure des Modules : L'utilisation de procédés de soudure à basse température et de rubans de soudure ultra-fins et ultra-flexibles contribue à améliorer le rendement de soudure des modules. Ces rubans ultra-fins et ultra-flexibles peuvent collecter plus de courant et raccourcir les distances de transmission du courant, ce qui entraîne une puissance de sortie des modules plus élevée.

La technologie Zero Busbar représente une avancée significative dans la fabrication des cellules solaires, offrant une voie prometteuse vers des solutions solaires plus efficaces et économiques.

Selon le "Rapport de recherche approfondie et de prévision des perspectives de développement du marché de l'industrie 0BB (Zero Busbar) en Chine 2024-2029" publié par le New Sijie Industry Research Center, la technologie 0BB, en tant qu'amélioration de la technologie SMBB, en est actuellement aux premiers stades d'industrialisation en Chine. Cependant, en raison de son potentiel de réduction des coûts, d'amélioration de l'efficacité et de réduction de l'utilisation de l'argent, elle devrait remplacer la technologie SMBB à l'avenir et être largement appliquée dans le domaine photovoltaïque (PV).

Depuis 2023, plusieurs entreprises chinoises ont investi dans la recherche sur la technologie 0BB, les cellules, les rubans de soudure, les modules ou les équipements. Ces entreprises incluent Risen Energy, Akcome Technology, Tongwei Solar, Autowell, Jinergy Photovoltaic, Suzhou Wattway, Shenzhen Lightway, Lead Intelligent et Debont Technology.

La technologie 0BB a déjà atteint une application en production de masse. En avril 2023, Risen Energy a lancé avec succès le premier lot de cellules hétérojonction 0BB, marquant la première application de la technologie 0BB sur une ligne de production de gigawatts. À mesure que la technologie mûrit et que davantage d'entreprises entrent sur le marché, le processus de production de masse de 0BB s'accélérera en 2024, augmentant sa pénétration sur le marché. Il est estimé qu'en 2025, la taille du marché des équipements 0BB atteindra 10 milliards de yuans, et la taille du marché des rubans de soudure 0BB atteindra 31 milliards de yuans.

Les analystes de l'industrie de New Sijie indiquent que parmi les cellules hétérojonction (HJT), TOPCon et PERC, le besoin de réduction des coûts et de l'utilisation de l'argent est le plus urgent pour les cellules HJT. En 2022, la capacité de production de cellules HJT en Chine a dépassé 10GW, atteignant environ 55GW en 2023, et devrait atteindre 150GW d'ici 2025. Avec l'expansion rapide de la production de cellules HJT, l'échelle d'application de la technologie 0BB augmentera encore.

Conclusion

Dans le développement rapide de la technologie photovoltaïque, les technologies des cellules solaires MBB, SMBB et 0BB évoluent continuellement, apportant une efficacité accrue, des coûts réduits et des performances plus fiables.

La technologie MBB améliore les performances et la résistance mécanique des cellules solaires en augmentant le nombre de busbars, réduisant l'effet de point chaud. La technologie SMBB affine davantage la conception des busbars, réduit l'utilisation de la pâte d'argent et améliore la fiabilité et l'efficacité des cellules. La technologie 0BB élimine les busbars principaux, optimise la largeur et l'espacement des busbars auxiliaires, et réalise des réductions de coûts et des améliorations de l'efficacité.

Les avancées dans chacune de ces technologies stimulent la croissance de l'industrie photovoltaïque. À l'avenir, à mesure que ces technologies continueront de mûrir et de se généraliser, l'efficacité et les performances des cellules solaires continueront de s'améliorer, contribuant davantage au développement des énergies renouvelables mondiales. L'évolution des technologies MBB, SMBB et 0BB est vouée à propulser l'industrie photovoltaïque vers de nouveaux sommets.

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Dialogue avec Ouyang Zi, directeur technique de JA Technology : les modules 0BB devraient commencer à être produits en masse au troisième trimestre de cette année. (n.d.). Sohu.com. Consulté sur le site [https://www.sohu.com/a/786521047_121255906]

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