pv_4_2020
17
magazyn fotowoltaika 4/2020
technologie
––
rosnące zainteresowanie modułami dwustronnymi (ang. bifa-
cial), w tym także w konfiguracji szyba-przezroczysta folia,
––
moduły typu shingled (z gontowym układem ogniw),
––
stosowanie nowych polimerów zapobiegających degrada-
cję wymuszoną napięciem typu PID (ang. Potential Indu-
ced Degradation) lub znacznie ją ograniczających,
––
stosowanie cieńszych, teksturowanych szyb redukujących
straty optyczne (odbicie światła),
––
zmniejszanie odległości między ogniwami,
––
dostosowanie do pracy przy wyższych napięciach instalacji
(do 1500 V DC).
Szybkie zmiany zachodzące w rozmiarach stosowanych ogniw
i ich konfiguracji spowodowały bardzo dużą dywersyfikację obec-
nych na rynku modułów PV.
Tendencje w zmianach gabarytów modułów w zależności
od wielkości zastosowanych ogniw pokazuje Tabela III.
Wraz ze wzrostem sprawności ogniw, szczególnie w zakresie
nowych technologii, rośnie również sprawność montowanych z nich
modułów PV. W 2019 roku przeciętna sprawność modułów z ogni-
wami na podłożach mono-Si wynosiła około 18,5%, a ok. 17,3%
osiągały moduły z ogniwami multi-Si. Trzeba przy tym zauważyć,
że rośnie liczba firm wprowadzająca na rynek moduły o sprawno-
ściach przekraczających 20%. W Tabeli IV zestawiono przykłady
najsprawniejszych modułów na rynku w roku 2020. Warto zauwa-
żyć, że czołowe miejsca zajmują technologie IBC i HJT, dla któ-
rych ogniwa wykonano z wykorzystaniem podłoży typu n. Charak-
terystyczne jest także i to, że większość pozycji w Tabeli IV zajmują
moduły z ogniwami połówkowymi (half-cut). Udział modułów
half-cut w rynku systematycznie rośnie (rys. 13) od 2014 roku, kiedy
to firma REC wprowadziła je jako pierwsza na rynek pod nazwą
TwinPeak.
Folie polimerowe
Folie polimerowe używane do produkcji modułów PV mają
kilka zadań do spełnienia:
––
hermetyzują ogniwa i przewody wewnątrz modułu, chroniąc
je przed szkodliwym wpływem warunków atmosferycznych,
przede wszystkim wilgoci, ale i czynników aktywnych che-
micznie, takich jak mgła solna lub amoniak,
––
zapewniają ochronę mechaniczną (razem z szybą),
––
zapewniają właściwą izolację elektryczną,
przy czym powinny się one charakteryzować:
––
wysoką transmisyjnością optyczną w zakresie widmowym
właściwym dla określonej technologii,
––
optymalnym współczynnikiem załamania,
––
wysoką odpornością na promieniowanie UV,
––
odpornością na efekt PID (związany z transportem jonów,
głównie Na+).
Ponieważ frontową stronę modułu z zasady chroni szyba,
stąd największe znaczenie dla trwałości modułu ma ochrona jego
spodniej strony. Rolę tę z zasady pełnią folie wielowarstwowe,
gdzie każda z warstw pełni określoną funkcję. Na rys. 14 przedsta-
wiono przykłady różnych kombinacji polimerów stosowanych do
produkcji takich folii. Jak widać na rys. 15, pierwsza z nich (TPT
– ang. Tedlar Polyester Tedlar) ma zdecydowanie największy udział
w rynku, jednak z biegiem lat swój udział zwiększają folie z fluoro-
polimerem (Kynarem, PVDF – polifluorek winylidenu) od strony
zewnętrznej (np. KPE) oraz folie poliolefinowe (PO, APA i APpO).
Tabela IV. Przykłady modułów PV (produkcja) o najwyższych sprawnościach w 2020 roku (źródło: Clean Energy Reviews)
Producent
Model
Pmax [w]
Typ ogniwa
Typ podłoża
Eff [%]
Sunpower
Maxeon 3
400
IBC
22,6
LG
Neon R
370
IBC
21,7
REC Solar
Alpha
380
HJT
21,7
LG
Neon 2
355
PERC
20,7
Longi Solar
Hi-MO 4
375
PERC half-cut
20,6
Trina Solar
Honey DEO8M
375
PERC half-cut
20,5
SOLARIA
Power XT
370
PERC half-cut
20,5
Jinko Solar
Tiger Pro 6RL3
390
PERC half-cut
20,4
Sumec Phono Solar
TwinPlus M4-9B-R
375
PERC half-cut
20,4
Canadian Solar
HiKU CS3L
375
PERC half-cut
20,3
Astroenergy
AstroSemi 60M
375
PERC half-cut
20,3
Hyundai
HiE-S350SG
355
PERC half-cut
20,2
JA Solar
JAM60S10
345
PERC half-cut
20,2
Seraphim
SII - Shingled
365
PERC shingled
20,2
QCells
Q.Peak Duo G8+
360
PERC half-cut
20,1
Rys. 12. Tendencja w zmianach preferowanej grubości podłoża krzemowego w zależności o technologii i za-
stosowania ogniwa
Rys. 13. Aktualny i prognozowany udział w rynku modułów half-cut
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56