Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung
2. Leistungsvergleich von 1/3 geschnittenen und halbierten Solarmodulen in hochtemperierten Umgebungen
3. Fazit

Einleitung

Im Bereich der Solar-Photovoltaik sind die Effizienz und Stabilität der Module entscheidende Faktoren, die die Menge des erzeugten Stroms bestimmen. Mit technologischen Fortschritten wurde das Design von Photovoltaikmodulen kontinuierlich optimiert. 1/3 geschnittene und halbierte Solarmodule zeigen aufgrund ihrer unterschiedlichen Strom- und Spannungseigenschaften signifikante Leistungsunterschiede in hochtemperierten Umgebungen. Dieser Artikel wird untersuchen, warum 1/3 geschnittene Solarmodule in solchen Bedingungen mehr Strom erzeugen als halbierte Module.

Photovoltaikmodule wandeln Sonnenenergie durch den photoelektrischen Effekt in elektrische Energie um. In diesem Prozess beeinflusst der Strom im Modul seine Betriebstemperatur. Je höher der Strom, desto größer sind die Widerstandsverluste, was zu einem stärkeren Anstieg der Betriebstemperatur des Moduls führt. Darüber hinaus beeinflusst die Betriebstemperatur des Moduls seine Leistungsverluste. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Betriebstemperatur eines Photovoltaikmoduls, desto größer sind die Leistungsverluste. Daher hat der Strom des Moduls einen erheblichen Einfluss auf seine Stromerzeugung, wobei ein höherer Strom zu größeren Leistungsverlusten führt.

Leistungsvergleich von 1/3 geschnittenen und halbierten Solarmodulen in hochtemperierten Umgebungen

1. Strom- und Spannungseigenschaften:

• 1/3 geschnittene Solarmodule: Diese Module haben einen niedrigeren Strom und eine höhere Spannung. Zum Beispiel hat das Twisun Pro (TOPCon) 1/3 geschnittene Modul mit einer Leistung von 430W einen Strom von 9,96A und eine Spannung von 43,2V.
• Halbierte Solarmodule: Diese Module haben einen höheren Strom und eine niedrigere Spannung. Zum Beispiel haben andere TOPCon halbierte Module auf dem Markt mit einer Leistung von 430W einen Strom von 13,49A und eine Spannung von 31,88V.

2. Widerstandsverluste:

Ein höherer Strom führt zu größeren Wärmeverlusten aufgrund des Widerstands. Der Widerstandsverlust P_res kann mit der Formel P_res=I²×R berechnet werden.

Angenommen, der Widerstand R ist für beide Modultypen gleich, dann ist der Strom in halbierten Modulen (13,49A) höher als in 1/3 geschnittenen Modulen (9,96A), was zu größeren Widerstandsverlusten führt.

Berechnung der Widerstandsverluste:

• 1/3 geschnittenes Modul:

Strom I=9,96A

Widerstandsverlust P_res=I²×R=9,96²×R=99,2R

• Halbiertes Modul:

Strom I=13,49A

Widerstandsverlust P_res=I²×R=13,49²×R=181,98R

Die Widerstandsverluste in halbierten Modulen sind ungefähr 1,83-mal so groß wie bei 1/3 geschnittenen Modulen.

3. Temperaturanstieg

Der Temperaturanstieg ist proportional zu den Widerstandsverlusten. Wenn alle anderen Bedingungen als gleich angenommen werden, wird der Temperaturanstieg in halbierten Modulen 1,83-mal so groß sein wie bei 1/3 geschnittenen Modulen.

Aufgrund des höheren Stroms in halbierten Modulen sind die Widerstandsverluste größer, was zu einem erheblichen Temperaturanstieg führt.

Angenommen, die Umgebungstemperatur beträgt 30°C und die Betriebstemperatur für 1/3 geschnittene Module liegt bei 60°C:

• 1/3 geschnittenes Modul:

Temperaturanstieg=60°C−30°C=30°C

• Halbiertes Modul:

Temperaturanstieg=30°C×1,83=54,9°C

Betriebstemperatur=30°C+54,9°C=84,9°C

Daher würde in einer Umgebungstemperatur von 30°C die Betriebstemperatur eines halbierten Moduls ungefähr 84,9°C betragen, was 24,9°C höher ist als bei einem 1/3 geschnittenen Modul.

4. Leistungsverlust

Angenommen, ein Leistungstemperaturkoeffizient von -0,29%/°C für TOPCon-Solarmodule:

Leistungsverlust in Prozent:

• 1/3 geschnittenes Modul:

Leistungsverlust in Prozent =−0,29%/°C×30°C=−8,7%

• Halbiertes Modul:

Leistungsverlust in Prozent =−0,29%/°C×54,9°C=−15,92%

Bei einer Nennleistung von 430W:

• 1/3 geschnittenes Modul:

Leistungsverlust = 430W×(−8,7%)=−37,41W

• Halbiertes Modul:

Leistungsverlust =430W×(−15,92%)=−68,456W

Das halbierte Modul verliert etwa 31,046W mehr Leistung als das 1/3 geschnittene Modul.

Unterschied im prozentualen Leistungsverlust:

• Prozentualer Unterschied =(68,456W−37,41W)/430W×100%=7,22%

Aufgrund des höheren Stroms (13,49A) in halbierten Modulen, der zu einem höheren Temperaturanstieg (54,9°C) führt, erleben diese einen größeren Leistungsverlust. Den Berechnungen zufolge verlieren halbierte Solarmodule etwa 31,046W mehr Leistung als 1/3 geschnittene Solarmodule, was einem zusätzlichen Leistungsverlust von 7,22% entspricht.

5. Jährlicher Leistungsverlust

Angenommen, ein 10-kW-TOPCon-Photovoltaiksystem mit einer durchschnittlichen Sonnenscheindauer von 4 Stunden/Tag, einem Systemwirkungsgrad von 85% und 365 Tagen/Jahr:

Der zusätzliche Leistungsverlust für halbierte Module im Vergleich zu 1/3 geschnittenen Modulen beträgt 31,046 Watt.

Berechnung des jährlichen Leistungsverlusts:

Jährlicher Leistungsverlust=31,046W×4 Stunden/Tag×365 Tage×0.001 kWh/W=45.33 kWh

Der jährliche Verlust von etwa 45,33 Kilowattstunden (kWh) an Stromerzeugung entspricht der Energiemenge, die ein typischer Haushalt verbraucht, wenn er ein Jahr lang täglich eine Mikrowelle benutzt.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass 1/3 geschnittene Solarmodule in hochtemperierten Umgebungen erhebliche Vorteile gegenüber halbierten Solarmodulen aufweisen. Dies liegt hauptsächlich an ihrem niedrigeren Strom, der zu reduzierten Widerstandsverlusten und einem geringeren Temperaturanstieg führt. Im Gegensatz dazu erfahren halbierte Module, aufgrund ihres höheren Stroms, größere Widerstandsverluste und Temperaturanstiege, was die Leistungsverluste erhöht und letztendlich die Gesamteffizienz der Stromerzeugung beeinträchtigt. In praktischen Anwendungen, insbesondere unter Hochtemperaturbedingungen, kann die Wahl von 1/3 geschnittenen Solarmodulen die Gesamtstromerzeugung und Stabilität des Systems erheblich verbessern. Daher sind 1/3 geschnittene Solarmodule zweifellos die idealere Wahl für Photovoltaikanlagen, die unter hochtemperierten Bedingungen betrieben werden.

Es ist erwähnenswert, dass Maysun Solars Twisun Pro zu den herausragenden 1/3 geschnittenen Modulen gehört. Twisun Pro zeichnet sich durch hervorragende Eigenschaften mit einem niedrigen Strom von 10A aus und zeigt eine außergewöhnliche Stromerzeugungsleistung, selbst in hochtemperierten Umgebungen, während thermische Leistungsverluste auf ein Minimum reduziert werden. Darüber hinaus hilft der niedrige Strom, potenzielle Risiken wie Brandgefahren aufgrund übermäßiger Temperaturanstiege zu mindern. Die Wahl von Twisun Pro gewährleistet, dass Ihr Photovoltaiksystem unter verschiedenen klimatischen Bedingungen effizient und zuverlässig arbeitet. Diese Wahl verbessert nicht nur die Gesamteffizienz der Stromerzeugung, sondern bietet auch langfristige Zuverlässigkeit und Sicherheit für Ihr Energiesystem.

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