First page Previous page 23 Next page Last page

Magazyn Fotowoltaika 1/2024

magazyn fotowoltaika 1/2024

technologie

zięki wydajności rzędu 25% i mocy 421 W osiągniętej na

powierzchni 1,68 m2, jest to najbardziej wydajny na świecie

krzemowo-perowskitowy tandemowy moduł słoneczny w forma-

cie przemysłowym. W procesie produkcyjnym naukowcy wyko-

rzystali znajdujący się w ośrodku Module-TEC należącym do

instytutu Fraunhofer ISE sprzęt, który jest już używany w pro-

dukcji masowej, a także zoptymalizowali procesy dla technologii

tandemowej.

Oxford PV, spółka spin-out Uniwersytetu Oksfordzkiego, pro-

wadzi produkcję perowskitowo-krzemowych ogniw słonecznych

w formacie M6 o wydajności 26,8% w małych seriach w swojej

fabryce w Brandenburgu w Niemczech. Uruchomienie produkcji

komercyjnej tandemowych ogniw słonecznych ma nastąpić jesz-

cze w tym roku. – Ten nowy rekord świata jest dla firmy Oxford PV

kluczowym kamieniem milowym, który potwierdza, że moduły foto-

woltaiczne zbudowane z naszych tandemowych ogniw słonecznych

są w stanie zaoferować rekordową wydajność – mówi David Ward,

dyrektor generalny Oxford PV. W porównaniu do ogniw słonecz-

nych na bazie krzemu, których wydajność wynosi poniżej 30%,

teoretyczna maksymalna wydajność perowskitowo-krzemowych

ogniw tandemowych przekracza 43%.

Zespół badawczy z Fraunhofer ISE z powodzeniem zastoso-

wał perowskitowo-krzemowe tandemowe ogniwa słoneczne firmy

Oxford PV do produkcji modułu fotowoltaicznego o konstrukcji

typu szkło-szkło i wydajności na poziomie 25%, biorąc pod uwagę

wyznaczony obszar oświetlony (ang. designated illuminated area).

– Dzięki temu moduł jest wydajniejszy od modułów fotowoltaicznych

na bazie krzemu wytwarzanych w formacie przemysłowym – mówi

prof. dr Stefan Glunz, dyrektor Działu Fotowoltaiki w Fraunhofer

ISE. – Zastosowana przy jego wykonaniu technologia pozwalająca na

produkcję masową jest dowodem na to, że technologia tandemowa ma

ogromny potencjał dla branży fotowoltaicznej – dodaje.

Z uwagi na to, że warstwa perowskitu w ogniwach tandemo-

wych jest wrażliwa na temperaturę, zespół badawczy opracował

niskotemperaturowe procesy wykonania połączeń i uszczelnień

ogniw słonecznych, które również są szczególnie podatnymi na

uszkodzenia mechaniczne elementami ogniw. – Nadają się one do

masowej produkcji przemysłowej i mogą być stosowane w systemach

komercyjnych. Niezbędne adaptacje można również łatwo wdrożyć do

współcześnie wykorzystywanych linii do produkcji instalacji fotowol-

taicznych – wyjaśnia dr Achim Kraft, lider Grupy ds. Technolo-

gii Połączeń we Fraunhofer ISE. Do połączenia ogniw słonecz-

nych wykorzystano technologię połączeń przewodzących. – Ten

rodzaj połączenia jest stosowany na skalę przemysłową w ośrodku

Module-TEC instytutu Fraunhofer

ISE. W przyszłości będziemy również

testować inną alternatywę: lutowanie

ogniw słonecznych w niskich tempera-

turach – mówi dr Achim Kraft.

Pomiary wzorcujące przepro-

wadziło laboratorium CalLab PV

Modules, które w tym celu wyko-

rzystało

nowy,

multispektralny

symulator

słoneczny

pozwala-

jący określić wydajność modułu.

Aby uzyskać precyzyjne i powta-

rzalne

dane

dotyczące

mocy

modułu tandemowego, zarówno

warstwy perowskitowe, jak i krze-

mowe muszą być oświetlane przez

różne źródła światła LED w warunkach możliwie jak najbardziej

zbliżonych do tych, w których wytwarzają energię elektryczną

w naturalnym świetle słonecznym. Wydajność została obliczona

z uwzględnieniem obszaru wyznaczonego (ang. designated area –

DA) wynoszącego 1,68 m2. Ze względu na to, że nie jest możliwe

przeniesienie na omawianą nową technologię obecnie znormali-

zowanych metod, zastosowana metoda została dodatkowo zwery-

fikowana za pomocą pomiarów terenowych.

Obecnie trwają prace wykonywane przez zespoły projektowe

z instytutu Fraunhofer ISE i firmy Oxford PV, związane z certyfi-

kacją modułu fotowoltaicznego. W tym celu prowadzone są już

intensywne testy długoterminowej stabilności w komorach klima-

tycznych laboratorium TestLab PV Module w instytucie Fraun-

hofer ISE.

Źródło: Fraunhofer ISE

Tandemowy moduł fotowoltaiczny

o rekordowej wydajności

Moduły fotowoltaiczne wykorzystujące technologię perowskitowo-krzemowych ogniw słonecznych wykazują potencjał pozwa-

lający osiągnąć o wiele wyższą wydajność niż stosowane obecnie standardowe moduły fotowoltaiczne na bazie krzemu. Zespół

badawczy z Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE we współpracy z Oxford PV stworzył moduł fotowoltaiczny składa-

jący się z perowskitowo-krzemowych tandemowych ogniw słonecznych.