Alles über 0BB, wie sammelschienenfreies Design die Leistung steigert und Kosten senkt

Auf dem Weg der Solarzellentechnologie gab es ständige Innovationen, angefangen bei 2BB-Designs (zwei Sammelschienen) in den frühen 2000er Jahren bis hin zur hochmodernen 0BB-Technologie (null Sammelschienen), die jetzt von Branchenführern erforscht wird. Da die Photovoltaikbranche (PV) von Multi-Busbar (MBB) und Super-Multi-Busbar (SMBB) zu einer neuen Ära der Effizienz übergeht, ist es wichtig zu verstehen, was dieser Übergang mit sich bringt und warum 0BB bahnbrechend sein dürfte.

Was sind Sammelschienen (BB)?

In einer Solarzelle sind Sammelschienen (BB) leitfähige Metallstreifen (typischerweise aus Silberpaste), die dabei helfen, den erzeugten Strom zu sammeln und zu übertragen. Die BB-Nummer gibt die Menge dieser Streifen an:

9BB, 12BB, 16BB, 20BB:

Diese Konfigurationen weisen auf die zunehmende Anzahl von Sammelschienen hin, die weiterentwickelt wurden, um Widerstandsverluste zu reduzieren und die Stromerfassung zu verbessern.

0BB: Dies ist die neueste Innovation – die vollständige Entfernung von Sammelschienen, auch bekannt als „Sammelschienenloses“ oder „Hauptsammelschienenfreies“ Design.

Von 2BB zu 20BB: Der Aufstieg der Multi-Busbar-Technologie

Vor 2007 verwendeten die meisten PV-Zellen ein einfaches 2BB-Design. Mit der Weiterentwicklung der Branche begannen die Hersteller jedoch, die Anzahl der Sammelschienen zu erhöhen:

Erhöhte Leistungsabgabe:

Mehr Sammelschienen verkürzen die Distanz, die der Strom innerhalb der Zelle zurücklegt, wodurch Widerstandsverluste minimiert und die Gesamteffizienz erhöht werden.

Reduzierter Silberverbrauch:

Trotz mehr Sammelschienen kann jede einzelne Sammelschiene dünner sein, wodurch sich die Gesamtmenge des verwendeten Silbers verringert.

Erhöhte Haltbarkeit:

Mehr Verbindungspunkte tragen dazu bei, das Risiko von Mikrorissen zu verringern und die mechanische Stabilität zu verbessern.

Bis 2023 dominierte die SMBB-Technologie mit 16BB oder mehr den Markt, wobei über 87,5 % der neuen TOPCon-Solarzellen diesen Ansatz nutzten.

Der Wendepunkt: 0BB-Technologie

Im Jahr 2024 erlebte die Branche einen bedeutenden Wandel, als führende Hersteller wie Trina Solar, JinkoSolar, Canadian Solar, LONGi und andere begannen, massiv in die 0BB-Technologie zu investieren. Dieses neue Designparadigma eliminiert herkömmliche Sammelschienen vollständig.

Was ist 0BB-Technologie?

0BB oder Zero-Busbar Technology markiert eine deutliche Abkehr von herkömmlichen Solarzellendesigns. Anstatt sich auf Sammelschienen zu verlassen, um Strom zu sammeln und zu übertragen, nutzt dieser Ansatz einen direkteren und effizienteren Weg über dichte Verbindungspunkte. Diese Punkte verbinden die dünnen Gitterlinien (Finger) direkt mit den Verbindungsbändern, sodass keine Sammelschienen erforderlich sind.

Vorteile von 0BB gegenüber SMBB

Höhere Leistungsabgabe:

Das Fehlen von Stromschienen verringert die Verschattung der Zelloberfläche, sodass mehr Sonnenlicht den aktiven Bereich erreichen und mehr Strom erzeugen kann.

Kürzere Strompfade reduzieren Widerstandsverluste und steigern so die Gesamteffizienz der Stromumwandlung. Aiko Solar berichtete beispielsweise, dass die Integration von 0BB in seine ABC-Zellen (All Back Contact) die Leistungsabgabe um bis zu 5 W pro Modul steigerte.

Niedrigere Herstellungskosten:

Herkömmliche Stromschienen werden aus Silberpaste hergestellt, einem teuren Material, dessen Preis seit Oktober 2023 um über 30 % gestiegen ist. Silber macht etwa 35 % der Nicht-Silizium-Kosten in Solarzellen aus.

Durch den Verzicht auf Sammelschienen kann die 0BB-Technologie den Silberverbrauch erheblich reduzieren – je nach Zelltyp um bis zu 20–40 %. Diese Kostenreduzierung wirkt sich besonders bei HJT (Heterojunction Technology) aus, wo der Silberverbrauch am höchsten ist.

Branchenschätzungen zufolge kann der Einsatz von 0BB die Kosten je nach Technologie um 0,01–0,06 CNY/W senken: 0,03 CNY/W für PERC, 0,01 CNY/W für TOPCon und 0,04–0,06 CNY/W für HJT.

Verbesserte Zellhaltbarkeit:

Das 0BB-Design verteilt die mechanische Belastung gleichmäßiger auf die Zelle, wodurch das Risiko von Mikrorissen verringert und die Gesamtausbeute erhöht wird.

Die gleichmäßigere Spannungsverteilung ermöglicht es den Herstellern auch, dünnere Wafer zu verwenden, was die Materialkosten weiter senkt. Tatsächlich ermöglicht die 0BB-Technologie eine Waferdicke von nur 100 μm.

Der Wandel der Branche hin zu 0BB

Führende Solarunternehmen, darunter Trina Solar, LONGi, Tongwei und Aiko, beschleunigen ihre Forschung und Produktion von 0BB-Solarzellen. Die Vielseitigkeit von 0BB macht es kompatibel mit fortschrittlichen Zelltechnologien wie TOPCon, HJT und BC (Back Contact), was es zu einer überzeugenden Wahl für die nächste Generation hocheffizienter Solarmodule macht.

Warum die 0BB-Technologie die Zukunft sein könnte

Der Vorstoß in Richtung 0BB spiegelt den Wunsch der PV-Industrie wider, Kosteneffizienz, Leistung und Nachhaltigkeit in Einklang zu bringen. Durch die Reduzierung der Abhängigkeit von teurer Silberpaste und die Vereinfachung der Stromerfassung begegnet die 0BB-Technologie kritischen Herausforderungen der Branche. Daher ist es gut aufgestellt, in naher Zukunft ein Mainstream-Ansatz zu werden.

Abschluss

Von den Anfängen der 2BB-Solarzellen bis zu den bahnbrechenden Innovationen von 0BB unterstreicht die Entwicklung der Sammelschienentechnologie das unermüdliche Streben der PV-Industrie nach Effizienz. Während MBB- und SMBB-Designs eine entscheidende Rolle bei der Leistungssteigerung gespielt haben, bietet 0BB einen revolutionären Sprung nach vorne und könnte möglicherweise die nächste Ära der Solarzellentechnologie definieren.

Bleiben Sie auf dem Laufenden, während wir Zeuge des anhaltenden Wandels der Solarbranche werden, der durch Innovationen wie 0BB vorangetrieben wird, die versprechen, Solarenergie effizienter, erschwinglicher und zugänglicher als je zuvor zu machen.