Nowa Generacji Modułów Fotowoltaicznych

Innowacje w Technologii Krzemowej

1. Czym różnią się Ogniwa N-Type i P-Type: Wybór w Fotowoltaice

Ogniwa fotowoltaiczne, kluczowe dla branży, rozwijają się dynamicznie, wprowadzając innowacje, takie jak ogniwa N-type. Odkryjmy, jak różnią się one od powszechnie stosowanych ogniwa P-type.

Historia i Zastosowanie Technologii N-Type i P-Type

Paradoksalnie, mimo wcześniejszego pojawienia się ogniw N-Type, to ogniwa P-Type dominują rynkiem, stanowiąc aż 90% dostępnych rozwiązań. Początkowo, technologia N-Type była zarezerwowana dla przemysłu kosmicznego ze względu na jej większą odporność na promieniowanie kosmiczne. Jednak ze względu na wyższe koszty, ogniwa N-Type ustąpiły miejsca P-Type w miarę rozwoju przemysłu fotowoltaicznego.

Budowa Ogniw N-Type i P-Type: Sposób Działania

Ogniwa N-Type i P-Type wykorzystują domieszki pierwiastków (fosforu i boru) w krzemie, wprowadzając różnice w ich polaryzacji. W przypadku ogniw P-Type podstawa krzemowa jest spolaryzowana dodatnio, przyciągając ujemnie naładowane elektrony. Natomiast ogniwa N-Type posiadają spolaryzowaną ujemnie podstawę, co skutkuje przemieszczaniem się atomów od ujemnej do dodatniej części ogniwa.

Wydajność i Sprawność

Ogniwa N-Type wyróżniają się wyższą wydajnością, osiągając nawet 22,1%, w porównaniu do maksymalnych 24,5% ogniwa P-Type. Co więcej, prognozy wskazują na potencjalne osiągnięcie przez ogniwa N-Type efektywności sięgającej 28,7%.

Żywotność i Współczynnik Temperaturowy

Ogniwa N-Type ulegają mniejszej degradacji spowodowanej światłem, dzięki zastosowaniu fosforu zamiast boru. Są również bardziej odporne na zanieczyszczenia, co czyni je trwalszymi. Dodatkowo, ogniw N-Type osiągają znacznie niższą temperaturę w upalne dni, co wpływa na ich efektywność i niezawodność.

Cena a Popularność

Mimo wyższej wydajności, ogniwa N-Type są obecnie droższe niż P-Type, które cieszą się większą popularnością i prostszą technologią produkcji. Jednak z prognozowanym spadkiem cen, moduły N-Type zdobywają popularność wśród czołowych producentów, co może w przyszłości doprowadzić do całkowitej wymiany technologii na rzecz N-Type.

2. Czy panele fotowoltaiczne są szklane? Technologia Glass-Glass 

Charakterystyka Modułów Glass-Glass

Moduły typu Glass-Glass wyróżniają się innowacyjnym podejściem do konstrukcji, gdzie spodnia część modułu nie zawiera tradycyjnej warstwy z materiału EVA, ale zamiast tego posiada drugą warstwę szkła. Taka konstrukcja, początkowo stosowana głównie w przypadku modułów cienkowarstwowych, znalazła nowe zastosowanie, wprowadzając rewolucję w dziedzinie modułów fotowoltaicznych.

Budowa Modułów Glass-Glass

Budowa modułów Glass-Glass jest stosunkowo prosta, składając się z pięciu warstw materiału. Grube tafle szkła stanowią pierwszą i ostatnią warstwę, zapewniając wysoką odporność mechaniczną. Zamiast EVA, kolejne warstwy (drugą i czwartą) tworzy folia, pełniąca rolę materiału kapsułkującego. Zastosowanie tej specjalnej folii przekłada się na obniżenie wskaźnika degradacji modułów, co sprawia, że moduły Glass-Glass charakteryzują się mniejszymi spadkami wydajności w porównaniu do tradycyjnych modułów PV.

Zalety i Korzyści

Niezwykle istotną korzyścią modułów Glass-Glass jest ich wydłużona gwarancja, często sięgająca nawet 30 lat.

Moduły Glass-Glass nie tylko redukują spadek wydajności, ale także otwierają drzwi dla innowacyjnych rozwiązań. Przykładem są moduły bifacial, czyli dwustronne, zdolne absorbować promieniowanie zarówno z przodu, jak i z tyłu modułu. To kolejny atut, który pozwala na częściowe przetworzenie światła odbitego na energię elektryczną, zwiększając efektywność instalacji fotowoltaicznej.

3. Co to są moduły Shingled?

Technologia Shingled to swoista rewolucja w dziedzinie fotowoltaiki, choć jej korzenie sięgają czasów zastosowań kosmicznych. Dzisiejsza odsłona tej technologii to odpowiedź na rosnące potrzeby wydajności modułów fotowoltaicznych. Shingled umożliwia osiągnięcie większej gęstości mocy przy zachowaniu konkurencyjnych kosztów w porównaniu do tradycyjnych modułów PV.

Konstrukcja i Zalety Technologii Shingled

Ogniwa w technologii Shingled są układane na siebie jak gonty, co nie tylko zwiększa gęstość mocy, ale również minimalizuje straty rezystancyjne. Zastosowanie laserowego cięcia ogniwa na długie paski i warstwowe ułożenie z klejem specjalnie przewodzącym prąd elektryczny sprawia, że pojedyncze szynowody są ukryte pod złączeniami, eliminując ryzyko zacienienia. Takie połączenie przekłada się na większą powierzchnię roboczą paneli, co jest szczególnie zauważalne w porach porannych i wieczornych, gdzie moduły Shingled potrafią osiągać nawet 87% swojej produkcji.

Korzyści Zastosowania Technologii Shingled

  • Mniejsze Straty Omowe: Równoległe połączenie ogniw i ich niewielka powierzchnia styku skutkują niższą rezystencją, co przekłada się na mniejszy opór omowy. To istotne dla przepływu prądu elektrycznego, minimalizując straty energii.

  • Niższa Temperatura Pracy Modułu: Mniejszy opór elektryczny oznacza również niższą temperaturę pracy modułu, co sprzyja produkcji prądu. Niższa temperatura wpływa pozytywnie na żywotność panelu, eliminując problemy związane z przegrzewaniem.

  • Odporność na Efekty PID i LID: Technologia Shingled redukuje efekty PID (indukowana napięciem degradacja) i LID (degradacja wywołana promieniowaniem słonecznym), zapewniając stabilną wydajność modułów.

  • Brak Hotspotów: Eliminacja ryzyka hotspotów, czyli miejsc o zbyt wysokiej temperaturze, skutkuje bezpieczną i stabilną pracą modułów, minimalizując ryzyko uszkodzeń i pożarów.

  • Efektywne Wykorzystanie Powierzchni: Gęste rozmieszczenie ogniwa fotowoltaicznego pozwala na lepsze wykorzystanie powierzchni, co z kolei przekłada się na większą gęstość mocy i oszczędności miejsca oraz kosztów.

Technologia Shingled nie tylko podnosi efektywność modułów fotowoltaicznych, ale także wpisuje się w trend innowacyjnych rozwiązań, zapewniając trwałość, bezpieczeństwo i oszczędności dla inwestorów.

Wymieniamy tylko niektóre z istniejących technologii, które cieszą się zainteresowaniem na rynku. Jeśli interesuje cię więcej - całe spektrum ofert można zobaczyć na merXu.com

Podsumowanie

Przeglądając nowości w dziedzinie technologii fotowoltaicznych, trudno nie dostrzec dynamicznego rozwoju sektora. Z jednej strony mamy stabilną dominację modułów PV wykonanych w technologii krzemowej, zdolnych do masowej produkcji i szeroko dostępnych dzięki konkurencyjnej cenie.

Z drugiej strony, innowacje w ogniwach N-Type, modułach Glass-Glass, technologii Shingled czy perowskitach sugerują, że branża nieustannie dąży do zwiększenia efektywności, trwałości i zrównoważoności.

Warto również zauważyć, że wybór między różnymi technologiami wiąże się nie tylko z efektywnością, ale także z kosztami, dostępnością na rynku oraz perspektywami na przyszłość. Trudno przewidzieć, która z tych technologii ostatecznie zdominuje rynek, ale rozwój w obszarze perowskitów, ze swoim potencjałem rewolucji w fotowoltaice, zdaje się być szczególnie fascynujący.

[O Perowskitach przeczytasz TUTAJ]

W sumie, obserwowanie postępu w dziedzinie energii słonecznej dostarcza nadziei na bardziej zrównoważoną i efektywną przyszłość energetyczną. Oby te innowacje przyczyniły się do bardziej powszechnego i dostępnego wykorzystania energii słonecznej na całym świecie.