Solarpanel MBB vs. 5BB
Solarpanel MBB vs. 5BB
In der Photovoltaikbranche zeichnet sich derzeit ein deutlicher Trend hin zu Multi-Busbar-Modulen (MBB) ab. Zahlreiche Branchengrößen haben ihre Forschung und Entwicklung im Bereich der MBB-Technologie intensiviert, und Vorreiter haben die Markteinführung neuer, in Serie gefertigter MBB-Produkte bereits vorgezogen. Die Produktionskapazität von Multi-Busbar-Halbmodulen hat sich in der Branche rasant erhöht. Daher ist es nicht verwunderlich, dass in der Branche bereits von einem Durchbruch der MBB-Module im Jahr 2019 die Rede ist.
Tatsächlich ist die Mehrschienentechnologie (MBB) keine Neuheit; sie wird schon lange diskutiert. Von den früheren 2BB- und 3BB-Systemen zu 4BB- und 5BB-Systemen vergingen im Grunde nur zwei bis drei Jahre. Mittlerweile ist der Markt auf 5BB-Systeme ausgerichtet, und das Upgrade-Tempo hat sich deutlich verlangsamt. Stimmt es also, dass mehr Stromschienen automatisch besser sind (z. B. 9BB, 12BB usw.)? Welche Technologie – MBB oder 5BB – ist besser und welche schlechter?
Die Vorteile von MBB liegen theoretisch auf der Hand. Durch die Verringerung der Gitterlinien wird die Lichtausbeute der Zelle erhöht und der Serienwiderstand des Moduls reduziert. Dies kann die Leistung des kristallinen Siliziummoduls um etwa 5 W steigern (im Vergleich zu 5 Hauptgittern). Zudem kann diese Technologie den Verbrauch von Silberpaste reduzieren und somit die Batteriekosten senken.
Doch Theorie ist Theorie – wird die MBB-Technologie in der Praxis tatsächlich zu deutlichen Stromerzeugungssteigerungen führen?
Unter Standardtestbedingungen (Bestrahlungsstärke 1000 W/m²) resultiert der Leistungsgewinn von MBB hauptsächlich aus zwei Aspekten: 1. Elektrischer Gewinn: Multi-Busbars verkürzen die Stromübertragungsstrecke dünner Gitterleitungen, reduzieren den Serienwiderstand Rs und damit die Widerstandsverluste. 2. Optischer Gewinn: MBB verringern effektiv die Abschattungsfläche der Gitterleitungen, vergrößern die Lichtempfangsfläche der Batterie und erhöhen die Lichtausbeute bei einem Einfallswinkel von 0°.
Die Realität sieht jedoch oft anders aus als die Theorie. Zunächst einmal ist es unter den tatsächlichen Einsatzbedingungen des Moduls, insbesondere in südlichen Regionen, schwierig, einen elektrischen Gewinn von 1000 W/m² zu erreichen. Daher ist die Leistung des Moduls bei geringer Sonneneinstrahlung im praktischen Einsatz von größerer Bedeutung. Studien haben gezeigt, dass der niedrige Serienwiderstand von Mehrschienenmodulen die Stromerzeugung bei schwachem Licht beeinträchtigen kann. In diesem Fall ist die Stromerzeugungskapazität von Mehrschienenmodulen geringer als die von gängigen 5BB-Modulen.
Zweitens bestehen ähnliche Probleme hinsichtlich der optischen Verstärkung. Unter Standardtestbedingungen fällt das Licht senkrecht auf das Bauteil. Im realen Einsatz ändert sich der Einfallswinkel jedoch im Tagesverlauf erheblich. Da der Durchmesser des von MBB verwendeten Rundschweißdrahts relativ klein ist, erhöht sich die Dicke herkömmlicher 5BB-Produkte deutlich. Bei schrägem Lichteinfall bildet das MBB-Modul selbst einen großen Schatten, der die optische Verstärkung reduziert. Die optische Verstärkung von Rundschweißdraht hängt stark vom Einfallswinkel der Sonne ab. Sie ist am größten bei direkter Bestrahlung und nimmt mit abnehmendem Einfallswinkel ab.
Als Antwort auf die beiden oben genannten Probleme führten einige Unternehmen empirische Vergleiche der Stromerzeugung von einseitigen 12BB- und 5BB-Modulen sowie von doppelseitigen 18BB- und 5BB-Modulen durch.
Im 13-monatigen Stromerzeugungstest war die Stromerzeugung der 12BB-Monofazialmodule um 2.41 % geringer als die der 5BB-Monofazialmodule.
Im 7-monatigen Stromerzeugungstest war die Stromerzeugung der 18BB-Bifacialmodule um 2.47 % geringer als die der 5BB-Bifacialmodule.
Um die Gründe für die geringe Stromerzeugungsleistung von Mehrschienenmodulen in realen Projekten weiter zu untersuchen, verglich das Unternehmen die Stromerzeugungsleistung von einseitigen 12BB-Modulen und doppelseitigen 18BB-Modulen unter verschiedenen Strahlungsintensitäten. Unabhängig davon, ob es sich um 12BB- oder 18BB-Module handelt, gilt: Je geringer die Strahlungsintensität, desto schlechter die Stromerzeugungsleistung. Beispielsweise ist die Stromerzeugung des Mehrschienenmoduls bei einer Strahlungsintensität von 200–400 W/m² mehr als 3 % geringer als die des herkömmlichen 5BB-Moduls.
Man kann sagen, dass „Praxis zu wahrer Erkenntnis führt“, und die aus empirischen Experimenten gewonnenen Daten sind am überzeugendsten. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die geringe Leistung des Multi-Busbar-Moduls bei schwachem Licht, bedingt durch seinen niedrigen Serienwiderstand, zu einer schlechten Stromerzeugung im praktischen Außeneinsatz führt. Die durchschnittliche Stromerzeugung des 5BB-Moduls liegt etwa 2 % unter der des 5BB-Moduls.
Das bedeutet, dass die Leistung der MBB-Module zwar um etwa 5 Watt steigt, die tatsächlichen Stromerzeugungserträge jedoch nicht erhöht werden und die Investitionsrendite sogar niedriger ist als bei 5BB-Modulen. Die MBB-Technologie mag zwar vielversprechend aussehen, ihre praktische Anwendung ist jedoch fraglich. Die tatsächliche Stromerzeugungskapazität ist ungewiss, und ihr Nutzen für den Kunden ist gering. Die MBB-Technologie ist also „schön anzusehen, aber nutzlos“. Es ist noch zu früh, um zu beurteilen, was die sogenannte MBB-Technologie wirklich kann.
