Sonkragmodules: PERC teen TOPCon-sonseltegnologie

Alhoewel die eerste sonkrag wat in 1954 in die VSA ontwikkel is, een van die N-tipe was, het die P-tipe sel in die daaropvolgende jare geheers. Die rede hiervoor was dat die modules hoofsaaklik in die vroeë dae in ruimtelike reis gebruik is, waar dit meer bestand was. Dit was eers die afgelope paar jaar dat die vervaardigers van die sonkrag 'n heroorweging is, wat te wyte is aan die groter werkverrigting van die N-tipe selle. Die langer lewensduur van hierdie selle is hiervoor verantwoordelik, want in teenstelling met die P-tipe word hulle nie deur die 'boor-suurstofdefek' bedreig nie. Met toenemende operasionele tyd lei dit tot skade aan doeltreffendheid. Daarbenewens is sonkragselle van die N-tipe minder vatbaar vir metaalbesoedeling van silikon.

In FV-tegnologie is selfs die kleinste verskille in chemiese samestelling verantwoordelik vir groot verskille in doeltreffendheid en ekonomiese verspreiding. Dit kan byvoorbeeld gesien word wanneer P-tipe en N-tipe sonselle vergelyk word. Albei verskil in terme van hul selstruktuur, met P-tipe sonselle wat gebaseer is op 'n positief gelaaide silikonbasis. Daarteenoor is tipe N sonselle andersom ontwerp, want die negatief gedoteerde kant dien as die basis van die sonsel.

N-tipe sonselle is egter tans duurder om te vervaardig, weens die dekades lange fokus op P-tipe selle. Hul produksie het gelei tot skaalvoordele in die waardeketting, wat eers in N-tipe produksie opgebou moet word. Daarbenewens word bykomende stappe in die vervaardiging van N-tipe sonkragmodules vereis, wat die koste verder verhoog. Weens hul hoër doeltreffendheid neem die aandeel van N-tipe egter voortdurend toe en dit sal net 'n kwessie van tyd wees voordat dit P-tipe as die dominante sonseltegnologie vervang.

’n Vergelykbare wedywering tussen twee seltipes kan gesien word wanneer die sonseltegnologieë PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) en TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) vergelyk word, wat onlangs ’n opskudding veroorsaak het.

PERC-modules verhoog die doeltreffendheid van FV-modules omdat hulle die invallende lig beter in energie omskakel. Hulle doen dit deur die deel van die lig wat die agterkant van die sel bereik, terug in die sel te reflekteer. Dit word moontlik gemaak deur 'n laag wat aan die agterkant van die module aangebring is, die sogenaamde rugpassivering. Die verhoogde doeltreffendheid van PERC-selle in vergelyking met konvensionele modules is 1%, wat weer help om produksiekoste per kWp verkry te verminder.

Ten einde die grootste moontlike doeltreffendheid te bereik, word monowafers hoofsaaklik in PERC-selle gebruik. Die tipe sonsel het die afgelope jare massiewe verdere ontwikkeling ondergaan. Die verhoogde doeltreffendheid het daartoe gelei dat hulle konvensionele Al BSF-selle byna heeltemal vervang het op die gebied van professionele PV-stelsels. PERC-selle is allesbehalwe nuut, aangesien hul beginsel die eerste keer in 1983 deur die Australiese Universiteit van Nieu-Suid-Wallis genoem is. Slegs geleidelik verbeterde produksieprosesse het egter beteken dat die waarde van die tegnologie ten volle vir massaproduksie ontgin kon word.

PERC-tegnologie is egter nie sonder sy probleme nie. Dit maak hulle meer sensitief vir lig-geïnduseerde degradasie as konvensionele selle. Hierdie LID-effek veroorsaak dat die sonselle krag verloor na hul eerste kontak met lig. Die risiko van potensieel-geïnduseerde agteruitgang is ook hoër. Die PID-defek kan verreikende gevolge hê aangesien dit die werkverrigting van hele FV-stelsels aansienlik kan verminder. Beleggers moet dus veral aandag gee aan die feit dat PERC-selle vir PID-weerstand gesertifiseer is in ooreenstemming met IEC TS 62804.

’n Opkomende ster in sonselle is die TOPCon-tegnologie wat by Fraunhofer ISE in Freiburg ontwikkel is. Hierdie selle kan beide monofaciale en bifaciale wees en, in teenstelling met PERC, maak hulle hoofsaaklik staat op N-tipe wafers. Hulle het 'n hoër doeltreffendheidspotensiaal in vergelyking met PERC. Verlede jaar het die Chinese vervaardiger Jinko Solar gedemonstreer hoe hoog dit kan wees toe hy 'n monokristallyne, tweevlakkige N-tipe TOPCon-sonkragmodule met 'n doeltreffendheid van tot 23,53% aangebied het. Die TOPCon-module wat in 2021 deur Longi Solar aangebied is, het selfs hoër prestasie behaal. Met 'n P-tipe TOPCon-sel het dit 'n doeltreffendheid van 25.19% behaal, wat 'n nuwe doeltreffendheid wêreldrekord vir hierdie tegnologie opgestel het. Gegewe die vinnige vordering, sal dit net 'n kwessie van tyd wees voordat hierdie rekord geklop word. Die intensiewe navorsing oor die modules behoort te verseker dat daar steeds geen einde aan die ontwikkeling in sig is nie.

Alhoewel die werkverrigting van TOPCon-sonselle moeilik is om te klop, oorheers PERC-tegnologie steeds die mark. Dit sal waarskynlik vir 'n rukkie die geval wees as gevolg van die toenemende doeltreffendheid van die selle en terselfdertyd dalende produksiekoste.

TOPCon-selle is egter aan die toeneem weens hul uiters hoë doeltreffendheid. Die hoë produksiekoste spreek steeds teen hierdie tipe PV. Soos massaproduksie egter begin, word beduidende skaalvoordele ook hier verwag, wat sal verseker dat TOPCon-modules in Duitsland ontwikkel tot ernstige mededinging vir PERC-tegnologie. Navorsers by Fraunhofer-ISE bevestig dit ook. Volgens hulle is egter, benewens 'n vermindering in vervaardigingskoste, 'n toename in produksie-uitset tot die vlak van PERC-selle nodig om die ekonomiese lewensvatbaarheid van die TOPCon-modules te ondersteun.

Volgens die wetenskaplikes se bevindinge genereer die TOPCon-tegnologie 13,5 tot 18,6% hoër totale sonselkoste en 3,6 tot 5,5% hoër totale modulekoste in vergelyking met PERC vir grondgemonteerde FV-stelsels met 5 megawatt-uitset. Nietemin het die navorsers by Fraunhofer ISE verklaar dat 'n 0,4 tot 0,55% hoër seldoeltreffendheid van TOPCon-sonselle in vergelyking met bifacial p-PERC kostedoeltreffende grootskaalse produksie moontlik maak.

Ongeag of N-tipe of P-tipe sonselle gebruik word, is daar 'n manier om die doeltreffendheid van die sonkragmodules massief te verhoog. Dit is bifaciale tegnologie. In teenstelling met die monofaciale sonsel, wat slegs FV-elektrisiteit opwek deur die bokant te verlig, is die tweefaciale sonsel so ontwerp dat dit elektrisiteit van bo en onder kan opwek. Die toename in die gebruik van lig wat op hierdie manier bereik word, verhoog die doeltreffendheid van die module aansienlik.

Natuurlik is die doeltreffendheid aan die onderkant nie so groot soos aan die bokant nie, wat op sonlig gerig is. Die doeltreffendheid kan nietemin met meer as 19% toeneem weens die bestraling aan die onderkant, afhangende van die ligging, afstand vanaf die grond en eksterne toestande. Dit beteken dat die kapasiteit van die hele stelsel met tussen 10 en 30 verhoog kan word. Byvoorbeeld, die prestasie van 'n module wat voorheen 290 Wp gelewer het, verhoog tot 320 tot 360 Wp.

Wanneer tweevlakstelsels geïnstalleer word, moet sorg gedra word om te verseker dat hulle op 'n voldoende afstand van die oppervlak daaronder geïnstalleer word om voorsiening te maak vir bykomende bestraling. Die minimum afstand moet minstens 40 sentimeter wees vir swak tot medium reflektiewe oppervlaktes soos 'n teëldak of gras. Vir hoogs reflektiewe oppervlaktes (bv. sneeu) moet die afstand na die grond egter groter as 1,5 meter wees.

Geskik vir:

• Bifacial en deursigtige glas-glas/dubbelglas sonkragmodules ideaal vir agri-fotovoltaïese, oopruimtestelsels, sonkragmotorafdakke en sonkragheinings

Alles uit 'n enkele bron, spesiaal ontwerp vir sonkragoplossings vir groot parkeerareas. Jy herfinansier of teenfinansier in die toekoms met jou eie elektrisiteitsopwekking.

Raad en oplossings kan hier gevind word 👈🏻

Advies en beplanning insluitend 'n nie-bindende kosteberaming. Ons bring jou saam met sterk fotovoltaïese vennote.

Raad en oplossings kan hier gevind word 👈🏻

Ons is oor streke in Duitssprekende lande geposisioneer. Ons het betroubare vennote wat jou adviseer en jou wense implementeer.

Kontak ons ​​👈🏻