Solceller: Hvilke solcellemoduler tilbyder i øjeblikket den bedste teknologi og højeste ydeevne?

Den teknologiske udvikling inden for solceller fortsætter med at skride hurtigt frem. Hvad der var banebrydende og innovativt i går, er ofte forældet i morgen. Teknologiske fremskridt gør systemerne stadig mere robuste og effektive, hvilket fører til en stigende efterspørgsel efter PV-elektricitet. Denne efterspørgsel vil sandsynligvis blive yderligere styrket af klimabeskyttelsesloven og Tysklands mål om at opnå klimaneutralitet inden 2045, hvorfor der forventes en betydelig stigning i vedvarende energi i de kommende år.

Effektiviteten af ​​PV-teknologi afhænger afgørende af de forskellige typer solmoduler, der anvendes. I Tyskland dominerer især fire modultyper brugen af ​​PV-systemer. Vi præsenterer deres fordele og ulemper samt deres fremtidsudsigter.

Solcellemoduler: Hvilke typer findes der?

De forskellige typer PV-moduler er kendetegnet ved deres til tider betydelige forskelle i teknisk design. Dette resulterer i meget varierende ydeevne, levetid og omkostninger. Vi vil undersøge dem mere detaljeret nedenfor:

• Glas-glas / dobbeltglasmoduler
• Polykrystallinske moduler
• Monokrystallinske moduler
• Tyndfilmsmoduler
• CIS/CIGS-moduler

I glasmodulet med bifacial celleteknologi opfanges lyset på både forsiden og bagsiden af ​​modulet. Ved at øge mængden af ​​opfanget lys øges modulets effektivitet.

Relateret til dette:

• Bifaciale solceller – Interessant information om solcellemoduler
• BSC – Bifaciale solceller: Historien om den bifaciale eller to-overfladede solcelle
• Solcellemoduler: Bifaciale moduler for større effektivitet og øget lysudbytte – rådgivning, planlægning og løsninger

Polykrystallinske PV-moduler er, ligesom deres monokrystallinske modstykker, fremstillet af silicium. Efter at siliciummet er smeltet, hældes det i aflange, rektangulære forme og afkøles langsomt. De resulterende krystalstrukturer adskilles derefter i yderligere produktionstrin og skæres i wafere, som danner de polykrystallinske solceller. Visuelt adskiller de sig ved deres slående blå farve.

Denne proces har den fordel, at den er relativt billig, hvilket er grunden til, at polykrystallinske PV-moduler i lang tid var blandt de mest anvendte solceller. Teknologien har vist sig at være i drift i mange år og er derfor ekstremt pålidelig. Udover dens lave modtagelighed for funktionsfejl er en lang levetid en anden fordel ved dette system. Fremstillingsprocessen har dog den ulempe, at der skabes ufuldkommenheder ved grænsefladerne mellem de enkelte krystaller. Dette resulterer i en effektivitet af disse solceller, der kun er gennemsnitlig på 12 til 16%. Følgelig øges den nødvendige plads, og effektiviteten falder.

To yderligere ulemper, som polykrystallinske og monokrystallinske moduler har til fælles, er deres relativt høje vægt- og ydeevnetab under diffuse lysforhold og høje temperaturer.

Monokrystallinske moduler er også lavet af silicium. I modsætning til polykrystallinske moduler smeltes siliciummet en anden gang, hvilket resulterer i søjleformede enkeltkrystaller (deraf "mono"). De lider ikke af de friktionstab, der observeres i polykrystallinske moduler. Dette fører til en højere effektivitet på op til 20% i disse mørkeblå til sorte, glitrende solceller.

Udover deres lave modtagelighed for funktionsfejl og deres dokumenterede design gennem årtier, er monokrystallinske moduler kendetegnet ved deres mindre fodaftryk. Disse moduler er dog forholdsvis dyre at fremstille. Desuden er de relativt tunge og har reduceret effektivitet under dårlige lysforhold og høje temperaturer.

Kort sagt tilbyder begge typer krystallinske moduler effektiv ydeevne. De er dog relativt tunge, hvor monokrystallinske solmoduler er det bedre valg i trange rum på grund af deres højere effektivitet. Deres større effektivitet har ført til deres udbredte anvendelse i forhold til polykrystallinske solceller, på trods af deres højere pris.

Det faktum, at polykrystallinske moduler er op til en tredjedel billigere (pr. kWp), sikrer dog, at de fortsat er meget populære, især til større PV-systemer uden pladsbegrænsninger.

Som navnet antyder, er tyndfilmsmoduler kendetegnet ved deres ekstremt lave tykkelse. Traditionelt fremstilles tyndfilmsmoduler ved hjælp af halvledere lavet af amorf silicium. I dette system belægges et substratmateriale, normalt lavet af glas, med et tyndt lag. Denne konstruktionsmetode resulterer i, at tyndfilmssolceller er cirka 100 gange tyndere end to solmoduler lavet af siliciumskiver.

Inden for mikroelektronik, solceller og mikrosystemteknologi er wafere cirkulære eller firkantede skiver, der er cirka en millimeter tykke. De er fremstillet af monokrystallinske eller polykrystallinske (halvleder) emner, kendt som ingots, og fungerer typisk som substrater (basisplader) til elektroniske komponenter, herunder integrerede kredsløb (IC'er, "chips"), mikromekaniske komponenter og fotoelektriske belægninger. I produktionen af ​​mikroelektroniske komponenter kombineres flere wafere normalt til en batch og behandles enten sekventielt eller parallelt.

Dette er også en af ​​de største fordele ved tyndfilmsmoduler, da deres lave vægt gør dem meget fleksible og alsidige. Derfor bruges disse moduler ikke længere kun i store PV-systemer, men også til strømproduktion i ure og andre små elektroniske enheder. Derudover er tyndfilmsmoduler nemme at fremstille og billige at producere på grund af deres lave råmaterialekrav, hvilket yderligere har øget deres udbredte anvendelse. Desuden flader deres ydelseskurve ikke så meget ud under ugunstige lysforhold som for de to ovennævnte krystallinske moduler.

Disse smalle moduler har dog den ulempe, at de har en betydeligt lavere effektivitet end andre solceller. Denne kan være så lav som 7 %, hvilket betyder, at deres anvendelse i PV-systemer kræver en betydelig mængde plads. For at opnå højere effektivitet er producenterne gået over til at producere tyndfilmsmoduler med cadmiumtellurid (CdTe). Dette designprincip giver fordelen af ​​en lidt højere effektivitet på op til 8 %. Det er især velegnet til brug i områder med høj dis og tåge samt i diffust lys. Brugerne må dog acceptere højere priser og meromkostninger til den dyrere genbrug af cadmium i modulerne under nedlukning. Trods de øgede omkostninger er brugen af ​​dette mere effektive moduldesign nu stigende.

Derudover forsker mange virksomheder i øjeblikket i tyndfilmsmoduler fremstillet ved hjælp af kobber-zink-tinsulfid og svovl (CZTS). Dette halvledende materiale har den fordel i forhold til konventionelle tyndfilmssolceller, at dets konstruktion ikke kræver brug af sjældne og giftige elementer. Det vil dog sandsynligvis vare et stykke tid, før denne teknologi er klar til masseproduktion.

Disse moduler er en speciel type tyndfilmssolceller og i øjeblikket det næstmest almindelige design inden for dette felt, efter CdTe-varianten. De er baseret på forbindelserne kobberindiumdiselenid (CIS) eller kobberindiumgalliumdiselenid (CIGS) og leder elektricitet betydeligt bedre end siliciumbaserede tyndfilmsmoduler. Deres effektivitet ligger mellem 12 og 15 %, hvilket svarer til den højeste effektivitet blandt tyndfilmssolceller. De lider også kun minimale tab i diffust lys og høje temperaturer og er desuden lette og modstandsdygtige over for defekter.

Disse fordele opvejes af den dyre fremstillingsproces og den komplekse genbrug af selenet i modulerne. På grund af den relativt nylige udvikling af disse moduler mangler der desuden langsigtede data om systemets holdbarhed. Det er dog primært den høje pris, der har fået produktionen af ​​disse solceller til at stagnere i årevis.

Alt fra én kilde, specielt designet til solcelleløsninger til store parkeringsområder. Refinansier eller udlign dine fremtidige omkostninger med din egen elproduktion.

Find råd og løsninger her 👈🏻

Rådgivning og planlægning inklusive et uforpligtende prisoverslag. Vi forbinder dig med stærke partnere inden for solceller.

Find råd og løsninger her 👈🏻

Vi har en regional tilstedeværelse i hele den tysktalende verden. Vi har pålidelige partnere, der vil rådgive dig og realisere dine ønsker.

Kontakt os 👈🏻