Technologie

Zamiast HCC inwestor może mieć do wyboru kilka innych technologii. Są to między innymi: technologia shingled, MWT, IBC oraz HIT. Przyjrzyjmy się pokrótce każdej z nich.

HCC, czyli z ang. Half Cut Cells, to moduły z ogniwami ciętymi na pół. Zamiast klasycznych 60 ogniw o wymiarach 156 ×156 mm, składają się ze 120 ogniw o wymiarach 156 × 78 mm. Są zbudowane z dwóch części: górnej, złożonej z 60 ogniw połączonych szeregowo oraz dolnej również złożonej z 60 ogniw połączonych szeregowo. Obie części są z kolei połączone ze sobą równolegle. Istnieją także modele, które składają się z dwóch części po 72 ogniwa, czyli złożone w sumie ze 144 ogniw. Wśród korzyści wyboru modułów HCC można wymienić: czterokrotnie mniejsze straty mocy na linii ogniwo–moduł, wyższą wydajność w słoneczne dni, lepszą odporność na zacienienie, lepszy współczynnik wypełnienia modułu PV, większą moc modułów bez zwiększenia wymiarów w porównaniu do standardowych produktów.

Shingled to technika łączenia ogniw na zakładkę klejem ECA (Electrically Conductive Adhesives) bez szynowodów, dająca w stosunku do klasycznego sposobu łączenia ogniw za pomocą szynowodów kilka zalet. Wśród nich można wymienić: mniejszy opór, niższą temperaturę procesu łączenia (co przekłada się na mniejsze ryzyko uszkodzenia ogniwa), lepsze wykorzystanie powierzchni ogniwa, niższą temperaturę pracy (co skutkuje zwiększoną wydajnością energetyczną), a także lepszą estetykę. Dzięki pięciu równolegle łączonym szeregom ogniw, charakteryzują się wysoką odpornością na zacienienie, a dzięki niższym prądom – większą odpornością na niebezpieczne hotspoty.

Instalacja PV oparta o moduły Shingled fot. Solgen sp. z o.o.

MWT, czyli technologia Metal Wrap Through, pozwala na łączenie ogniw bez wykorzystania przednich busbarów co przekłada się na mniejsze zacienienie przedniej powierzchni ogniwa i mniejsze straty wynikające z rezystancji szeregowej. Korzyści te zostają osiągnięte poprzez przeniesienie na tylną powierzchnię ogniwa szyn zbiorczych – plusowych jak i minusowych.

IBC, czyli z ang. Interdigitated Back Contact, to technologia łączenia ogniw z obiema elektrodami z tyłu, stosowana do ogniw krzemowych z typem N przewodnictwa. Umiejscowienie połączeń elektrycznych + i – z tyłu ogniwa przyczynia się do większej odporności na korozję połączeń elektrycznych.

HIT, z ang. Heterojunction with Intrinsic Thin layer, to technologia wielozłączowej budowy ogniwa łączącego krzem krystaliczny typu N oraz cienką warstwę krzemu amorficznego. Główną zaletą technologii jest bardzo korzystny temperaturowy współczynnik mocy, dzięki czemu moduły pracują także bardzo wydajnie w półroczu letnim, a ich straty wydajności wraz ze wzrostem temperatury są bardzo niskie i zbliżone do modułów cienkowarstwowych.

Krzem typu P i N

Technologie Shingled oraz MWT bazują na ogniwach krzemowych typu P, a korzyści technologiczne wynikają ze sposobu łączenia ogniw. Zapewniają wysoką sprawność konwersji i bardzo dobrą wydajność modułów PV. Z kolei technologie HIT oraz IBC bazują na krzemie typu N (moduły HIT to dodatkowo hybryda z krzemem amorficznym). Między innymi z tego powodu technologie Shingled oraz MWT będą bardziej przystępne cenowo od modułów IBC czy HIT, które należą do jednych z najdroższych na rynku.

Która z technologii okaże się najlepsza w porównaniu sprawności, które nabierają szczególnego znaczenia przy instalowaniu modułów PV na ograniczonej przestrzeni montażowej? Która okaże się najlepsza w analizie wydajności w czasie letniej pracy? Przyjrzyjmy się wynikom!

Założenia do analizy

Do porównania w redakcyjnym rankingu wysokosprawnych modułów fotowoltaicznych wybraliśmy następujące moduły:

  • Eco Delta Eco400M-66SA mocy 400 Wp w technologii shingled
  • Honeycomb SPP355THAH mocy 355 Wp w technologii MWT
  • Panasonic VBHN330SJ47 mocy 330 Wp w technologii HIT
  • SunForte PM096B00 mocy 335 Wp w technologii IBC
  • Jinko Solar JKM375N-6TL3-V mocy 375 Wp w technologii HCC

Zobaczmy, jakie wyniki osiągnęły!

Sprawność

Sprawność modułu fotowoltaicznego, a właściwie sprawność konwersji fotowoltaicznej, ma największe znaczenie w przypadku, gdy inwestor ma ograniczoną powierzchnię do zamontowania instalacji PV. Im niższa sprawność, tym większa powierzchnia jest potrzebna, by uzyskać tę samą moc instalacji. W przypadku dużych różnic niska sprawność przekłada się również na wyższe koszty montażu.

Według naszego rankingu, najwyższą sprawnością charakteryzuje się wybrany moduł PV wykonany w technologii Half Cut. Jego sprawność wynosi aż 21,54% Zaraz za nim w rankingu znalazł się moduł wykonany w technologii shingled – ze sprawnością 21,3%.

Ranking sprawności Producent Typ Sprawność [%]
1 Jinko Solar Half Cut 21,54
2 Eco Delta Shingled 21,3
3 SunForte IBC 20,6
4 Honeycomb MWT 20,1
5 Panasonic HIT 19,7

 

Ostatnio popularnym trendem w rozwoju modułów fotowoltaicznych jest wzrost ich mocy. Warto jednak wziąć pod uwagę, że nie wynika on ze zwiększenia sprawności, ale ze zwiększenia rozmiaru modułu. Moduły fotowoltaiczne o bardzo dużych mocach lepsze zastosowanie znajdą na farmach PV, niż w instalacjach domowych, w których lepiej zwracać uwagę na wysoką sprawność przy ograniczonej powierzchni modułu.

Na moc modułu fotowoltaicznego, a w efekcie również na produkcję energii, wpływa też współczynnik temperaturowy, który odpowiada za spadek mocy modułu wraz ze wzrostem temperatury. Przyjrzyjmy się, jak zmieni się moc poszczególnych modułów w trakcie upalnego lata.

Procentowy spadek mocy w upalne lato

Wraz ze wzrostem temperatury spada jego moc. Procentowy spadek mocy modułu fotowoltaicznego w danej temperaturze pozwala określić temperaturowy współczynnik mocy. Jest on podawany przez producentów w dokumentacji modułu PV i określa, o ile % spada moc modułu na każdy stopień Celsjusza wzrostu jego temperatury powyżej 25°C. Niski współczynnik temperaturowy przekłada się na wyższe uzyski w lecie oraz świadczy o wysokiej jakości ogniw.

Założenia do analizy spadku mocy

Do redakcyjnego rankingu wysokosprawnych modułów fotowoltaicznych pod kątem spadku mocy w upalne lato przyjęto następujące założenia:

  • pora roku: lato,
  • natężenie promieniowania słonecznego: 1 000 W/m2,
  • temperatura otoczenia: 30°C.

Pod uwagę wzięliśmy te same moduły fotowoltaiczne, co w rankingu sprawności. Zobaczmy, jakie wyniki osiągnęły.

Producent

Panasonic

Honeycomb

SunForte

Eco Delta

Jinko Solar

Model

VBHN330SJ47

SPP355THAH

PM096B00

ECO-400M-66SA

JKM375N-6TL3-V

Typ

HIT

MWT

IBC

Shingled

Half Cut

Moc nominalna [Wp]

330

355

335

400

375

Sprawność [%]

19,7

20,1

20,6

21,3

21,54

Temperaturowy współczynnik mocy

-0,258

-0,36

-0,33

-0,34

-0,34

Temperatura NOCT [°C]

44

43± 2

45± 2

42± 2

45 ± 2

Parametry obliczone przez Redakcję

Temperatura ogniw
w module w temperaturze
30°C [°C]

60

58,75

61,25

57,5

61,25

Różnica temperatur [°C]

35,00

33,75

36,25

32,50

36,25

Spadek mocy [%]

-9,03

-12,15

-11,96

-11,05

-12,325

Spadek mocy [W]

-29,80

-43,13

-40,07

-44,20

-46,22

Moc w 30°C [W]

300,20

311,87

294,93

355,80

328,78

Według naszego rankingu najniższym procentowym spadkiem mocy charakteryzuje się wybrany moduł PV wykonany w technologii HIT. Ten spadek wynosi jedynie około 9%. Na drugim miejscu, podobnie jak w przypadku sprawności, znalazł się moduł w technologii shingled.

 

Procentowy spadek
mocy
Producent Typ Spadek mocy [%]
1 Panasonic  Half Cut -9,03
2 Eco Delta Shingled -11,05
3 SunForte IBC -11,96
4 Honeycomb MWT -12,15
5 Jinko Solar HIT -12,33

Dowiedz się więcej!

Zobacz, jak taki spadek mocy pojedynczego modułu przełoży się na moc całej instalacji. Dowiedz się, które moduły wybrać! Cały artykuł przeczytaj w najnowszym wydaniu GLOBENERGIA 2/2021.


WYDANIE DRUKOWANE JEST DOSTĘPNE

TUTAJ

WYDANIE ELEKTRONICZNE JEST DOSTĘPNE

TUTAJ

Redakcja GLOBEnergia