Farklı kesme yöntemlerinin perc güneş hücreleri ve güneş panelleri üzerindeki mekanik ve elektriksel etkilerinin analizi
Analysis of mechanical and electrical effects of different cutting methods on perc solar cells and solar panels
Yazar: BEDRETTİN AYDOĞAN
Danışman: PROF. DR. ŞULE ÖZDEMİR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering ; Enerji = Energy
Dizin: Fotovoltaik = Photovoltaic ; Fotovoltaik enerji = Photovoltaic energy ; Fotovoltaik piller = Photovoltaic cells ; Fotovoltaik sistemler = Photovoltaic systems ; Polisilisyum = Polysilicon ; Yarı iletken güneş pili = Semiconductor solar cell

Özet:
Yarım Hücre (Half-Cell) teknolojisi son 5 yıldır güneş paneli sektöründe yaygınlaşmaktadır. Yarım Hücre ifadesi, üretimi gerçekleştirilen güneş hücrelerinin özel yöntemlerle ikiye bölünmesiyle oluşan hücreleri ifade eden bir kavramdır. Tam hücre ile üretimi gerçekleştirilen panellerle karşılaştırıldığında yarım hücre teknolojisiyle üretilen paneller, metrekareden daha fazla güç ve bununla birlikte panel çıkış gücünü arttırması sebebiyle tercih edilmeye başlanmıştır. Güneş hücresinde verim artırmak amacıyla yapılan çalışmalar sonucunda birçok üretilen yeni teknoloji hücrelerde boyut artması gözlemlenmektedir. Bu bağlamda artan hücre boyutu panel alanını verimli kullanım anlamında çalışmaların artmasına sebep olmuştur. Bu tez çalışmasında G1 (158,75 mm*158,75 mm) ve M10 (182 mm*182 mm) hücrelerin Lazerle Çizme ve Bölünme (LSC) ve Termomekanik Hücre Ayırma (TMC) yöntemleriyle ikiye ayrılması sonucu güneş hücresi ve güneş paneli üzerindeki etkileri gözlemlenmiştir. Her iki kesim yöntemiyle kesilen hücreler mekanik ve elektriksel analizlerle incelenmiş olup kesim yöntemlerinin güneş hücresi üzerindeki etkileri gözlemlenmiştir. TMC yöntemiyle kesilen güneş hücrelerinde kesim yüzeylerinde herhangi bir kusur gözlemlenmezken LSC yöntemiyle kesilen güneş hücrelerinde nano boyutlarda çatlaklar gözlemlenmiştir. İki farklı kesim yöntemiyle kesilen güneş hücrelerinin standart güneş panelleri üzerindeki etkileri gözlemlenmiştir. Elektriksel olarak TMC yöntemiyle kesilen güneş hücreleri ile üretilen güneş panellerinin LSC yöntemiyle kesilen güneş hücreleriyle üretilen güneş panellerinden G1 boyutundaki paneller için yaklaşık 2,29 W'lık kazanç M10 boyutundaki paneller için ise yaklaşık 2,12 W'lık kazanç sağladığı gözlemlenmiştir.

Abstract:
Half-Cell technology has been gaining popularity in the solar panel sector for the past five years. The term 'Half-Cell' refers to cells produced by splitting solar cells into two using special methods. Panels produced with Half-Cell technology have become preferable due to their ability to generate more power per square meter compared to panels produced with full cells, ultimately increasing the panel output power. As efforts to improve efficiency in solar cells have led to the development of various new technologies, an increase in cell size has been observed. Consequently, the growing cell size has led to an increase in research efforts to efficiently utilize panel area. In this thesis, the effects of Laser Scribing and Cutting (LSC) and Thermomechanical Cell Separation (TMC) methods on G1 (158.75 mm158.75 mm) and M10 (182 mm182 mm) cells have been observed. The solar cells and panels resulting from the division of cells using these two cutting methods were examined through mechanical and electrical analyses, and the effects of the cutting methods on solar cells were observed. While no defects were observed on the cutting surfaces of solar cells cut with the TMC method, cracks at the nano level were observed on solar cells cut with the LSC method. The impacts of solar cells cut with two different methods on standard solar panels were also observed. Panels produced with the Electrically, it was observed that solar panels produced with cells cut using the TMC method provided an approximately 2,29W gain for G1-sized panels and an approximately 2,12W gain for M10-sized panels compared to solar panels produced with cells cut using the LSC method.