Tehnologia de fabricare a panourilor solare a parcurs un drum lung de-a lungul anilor și au existat progrese semnificative recent cu introducerea tehnologiei mono PERC, Topcon și HJT. Aceste noi tehnologii au condus la îmbunătățiri ale eficienței, durabilității și performanței generale a panourilor solare, făcându-le astfel o opțiune mai viabilă și mai rentabilă pentru producția de energie regenerabilă. Să discutăm despre fiecare tehnologie de modul solar PV și să înțelegem diferențele.

Module solare PV PERC

În ultimii ani, panourile solare cu emițător pasiv și contact din spate (PERC) au câștigat popularitate în industria panourilor solare ca opțiune viabilă pentru crearea de energie solară mai eficientă. Aceste panouri solare folosesc celule solare PERC, o versiune îmbunătățită a celulelor solare convenționale. Designul lor modificat le permite să genereze cu 6 până la 12% mai multă energie decât omologii lor tradiționali.

Despre tehnologia PERC

PERC înseamnă Emițător pasiv și Celulă din spate. Celula solară PERC are prezența unui strat de pasivare în partea din spate a celulei, care ajută la minimizarea pierderilor de recombinare și la creșterea absorbției luminii. Rolul cheie al stratului de pasivizare din spate este de a reflecta lumina care trece prin celula de siliciu fără a fi absorbită înapoi în siliciu. Prin reflectarea acestei lumini, stratul de pasivare oferă celulei solare o a doua șansă de a o absorbi, rezultând o îmbunătățire semnificativă a eficienței.

Avantajele panourilor solare PERC

Panourile PERC oferă mai multe avantaje față de panourile solare tradiționale, ceea ce le face o alegere populară pentru instalatorii și clienții solari. Iată principalele avantaje:

Producție crescută de energie: panourile solare PERC au o eficiență mai mare în comparație cu panourile tradiționale, ceea ce duce la o generare de energie sporită. Poate adăuga o creștere de până la 5% a producției de energie pentru un sistem fotovoltaic complet.
Performanță crescută la lumină scăzută și la căldură ridicată: panourile PERC funcționează excepțional de bine în medii cu lumină scăzută și căldură ridicată, oferind o eficiență crescută de aproximativ 3%.
Eficiență înaltă în zonă: Deoarece panourile PERC sunt mai eficiente, pot obține aceeași putere de ieșire ca și panourile tradiționale cu mai puține panouri. Aceasta înseamnă că un sistem de energie solară care utilizează panouri PERC va avea nevoie de o cantitate mai mică de spațiu pentru instalare.
Costuri reduse de BOS: Cu panourile PERC, mai puține panouri pot obține aceeași ieșire, ceea ce duce la reducerea costurilor de echilibrare a sistemului (BOS), costuri cu forța de muncă și alte costuri soft, cum ar fi invertoarele și deconectarea.

Dezavantajele panourilor solare PERC

Panourile solare PERC sunt puțin mai sensibile la umbrire decât panourile solare tradiționale.
Panourile solare PERC sunt o tehnologie relativ nouă, poate exista o anumită incertitudine cu privire la durabilitatea și performanța lor pe termen lung.

Aplicații ale panourilor solare PERC

Acoperișuri rezidențiale: Panourile solare Mono PERC sunt o alegere populară pentru acoperișurile rezidențiale datorită eficienței lor ridicate, care le permite proprietarilor de case să genereze mai multă energie electrică dintr-un spațiu mai mic de acoperiș.
Clădiri comerciale: panourile solare Mono PERC pot fi utilizate și pe clădiri comerciale, cum ar fi clădiri de birouri, centre comerciale și depozite, pentru a compensa costurile cu energia electrică și pentru a reduce emisiile de carbon.
Centrale solare la scară largă: panourile solare Mono PERC pot fi utilizate în centralele solare la scară mare pentru a genera energie electrică la scară de utilitate.

Panouri solare TOPCon

Tehnologia solară de contact pasivat cu oxid de tunel (TOPCon) este un tip relativ nou de tehnologie a celulelor solare. TOPCON înseamnă „Tunnel Oxide Passivated Contact”.

Despre tehnologia TOPCon

Structura celulei solare TOPCon constă dintr-un strat subțire de oxid tunel intercalat între un strat de oxid conductor transparent (TCO) și un strat de siliciu cristalin dopat p. Stratul TCO acționează ca un contact frontal pentru celula solară, în timp ce stratul p-dopat acționează ca strat absorbant. Stratul de oxid tunel acționează ca un strat de pasivare, împiedicând recombinarea purtătorilor de sarcină la suprafața celulei solare. Eficiența sporită permite panoului solar să capteze o cantitate mai mare de energie pe unitate de suprafață.

Avantajele panourilor solare TOPCon

Adoptarea tehnologiei TOPCon a câștigat popularitate datorită mai multor beneficii asociate acesteia. Iată câteva dintre avantajele cheie ale utilizării tehnologiei de celule solare TOPCon:

Proces de fabricație: Celulele solare TOPCon pot fi fabricate cu aceleași mașini ca și celulele solare de tip P, adică producătorii nu trebuie să facă nicio investiție de capital mare pentru a adopta această tehnologie, ceea ce face mai ușor și mai rentabil producerea panourilor solare TOPCon. pe scară largă.
Eficiență mai mare: celulele TOPCon sunt mai eficiente în transformarea razelor solare în electricitate decât celulele de tip P. Eficiența maximă a celulelor TOPCon este de aproximativ 28%, ceea ce este mai mare decât eficiența maximă de aproximativ 24% pentru celulele PERC. Această eficiență mai mare are ca rezultat o generare mai mare de energie electrică de pe o anumită suprafață.
Degradare mai scăzută: modulele TOPCon au o degradare mai mică a puterii  în primul an și în cei 25 de ani de utilizare, comparativ cu modulele solare PV PERC. Prin urmare, își vor menține eficiența mai mult timp, rezultând o durată de viață mai lungă a panourilor solare.
Coeficient de temperatură mai scăzut: coeficientul de temperatură al panourilor solare TOPCon este mai mic decât cel al panourilor solare PERC. Înseamnă că panourile solare TOPCon își pot menține eficiența la temperaturi mai ridicate, ceea ce este deosebit de important în climatele calde.
Rata de bifacialitate: celulele TOPCon au o bifacialitate mai mare decât celulele PERC. Înseamnă că panourile solare TOPCon pot genera energie electrică atât din față, cât și din spate a panoului solar.
Performanță la lumină scăzută: modulele solare TOPCon au o eficiență mai mare în condiții de lumină scăzută decât modulele PERC. Înseamnă că panourile solare TOPCon pot genera mai multă energie electrică chiar și atunci când nu există suficientă lumină solară.

Dezavantajele tehnologiei TOPCon Solar PV Module

Iată câteva provocări potențiale înaintea tehnologiei celulelor solare TOPCon

Cost: Celulele solare TOPCon pot fi mai costisitoare de produs decât celulele solare tradiționale datorită materialelor suplimentare și etapelor de fabricație necesare pentru a crea straturile de peliculă subțire necesare pentru celulă.
Complexitate: Procesul de fabricație pentru celulele TOPCon este mai complex decât pentru celulele tradiționale, ceea ce poate face mai dificilă extinderea producției pentru a satisface cererea ridicată.
Prelucrare la temperatură înaltă: Producția celulelor TOPCon necesită pași de procesare la temperatură înaltă, care pot duce la creșterea consumului de energie și a emisiilor de carbon, precum și la riscul de defecte sau deteriorare a celulei.
Sensibilitate la impurități: celulele TOPCon sunt mai sensibile la impuritățile din materialele folosite pentru a le crea, ceea ce poate duce la o eficiență redusă sau chiar la defecțiunea completă a celulei.

Comparație între tehnologia solară PERC și TOPCon

În comparație cu o celulă solară PERC, o celulă solară TOPCon pare vizual identică odată instalată într-un modul. Cu toate acestea, spre deosebire de celulele PERC, celulele TOPCon sunt fabricate din siliciu dopat n, care este mai dificil de fabricat. Cu toate acestea, acest material permite celulelor TOPCon să atingă grade mai mari de eficiență.

O altă diferență semnificativă este procesul de pasivare mai laborios utilizat pentru celulele TOPCon. În ciuda faptului că este mai dificil din punct de vedere tehnic, acest proces obține un efect mai mare. Mai exact, aplicarea unui strat de siliciu policristalin pe partea din spate a celulei necesită un efort tehnic semnificativ, dar permite celulei solare să gestioneze tensiuni mai mari, rezultând o creștere a eficienței generale.

Aplicații ale panourilor solare TOPCon

Centrale solare la scară de utilitate: panourile solare TOPCon sunt adesea folosite în centralele solare la scară de utilitate datorită eficienței lor ridicate, care permite generarea mai multă energie electrică dintr-o zonă mai mică.
Agricultură și agricultură: panourile solare TOPCon pot fi utilizate pentru aplicații agricole, cum ar fi pomparea apei, irigarea și uscarea culturilor, furnizând energie electrică în afara rețelei zonelor îndepărtate.
Stații de încărcare pentru vehicule electrice: Panourile solare TOPCon pot fi folosite pentru a alimenta stațiile de încărcare a vehiculelor electrice, permițând un transport curat și durabil.

Modul solar fotovoltaic HJT

Tehnologia celulelor solare Heterojunction (HJT) este un tip relativ nou de celule solare care a câștigat popularitate în ultimii ani. Designul și structura HJT permit o conversie mai eficientă a luminii solare în electricitate.

Despre HJT Solar Panel Technology

Panourile solare heterojunction sunt un tip de panou fotovoltaic care este format din trei straturi de material fotovoltaic. Aceste panouri încorporează două tehnologii distincte: siliciu cristalin și siliciu amorf „cu peliculă subțire”, care lucrează în armonie pentru a produce electricitate.

Celulele HJT constau din trei materiale principale: siliciu cristalin (c-Si), siliciu amorf (a-Si) și oxid de indiu și staniu (ITO)

Primul strat, realizat din siliciu amorf, captează lumina soarelui înainte de a ajunge în stratul cristalin, precum și orice lumină care se reflectă în straturile subiacente. Stratul mijlociu este compus din siliciu monocristalin, care este în primul rând responsabil pentru transformarea majorității luminii solare în electricitate. Stratul final este un alt strat de siliciu amorf cu film subțire, situat în spatele siliciului cristalin, care captează orice fotoni rămași care au trecut prin primele două straturi.

Prin combinarea acestor două tehnologii, panourile solare cu heterojuncție pot genera mai multă energie decât ar putea produce oricare dintre tehnologii în mod independent. Aceste panouri pot atinge eficiențe de 25% sau mai mari, făcându-le o alegere atractivă pentru generarea de energie solară.

Avantajele panourilor solare HJT

Iată beneficiile majore ale panourilor solare Heterojunction (HJT), rezumate în puncte scurte:

Eficiență ridicată: Panourile solare HJT au o eficiență de conversie de 26,07% pentru modulele monofaciale și peste 30% pentru modulele bifaciale, ceea ce o face una dintre cele mai eficiente tehnologii solare din industrie.
Coeficient de temperatură bun: celulele HJT sunt mai puțin afectate de schimbările de temperatură, ceea ce face ca excelent pentru utilizare în locații cu temperaturi ridicate.
Bifacialitate ridicată: celulele HJT au un factor de bifacialitate ridicat de 92%, ceea ce le face o alegere excelentă pentru aplicațiile la scară de utilitate care pot profita de resursa albedo.
Proces de fabricație ușor: Procesul de fabricare a modulelor fotovoltaice solare HJT implică doar 5-7 pași, iar costul echipamentelor este redus în mod constant, făcându-l o tehnologie rentabilă și promițătoare pentru viitorul energiei solare.

Dezavantajele panourilor solare HJT

Panourile solare cu heterojoncție (HJT) oferă mai multe avantaje, dar au și unele dezavantaje. Iată principalele dezavantaje ale panourilor solare HJT:

Fragilitate: panourile HJT sunt subțiri și au o structură complexă, ceea ce le face mai vulnerabile la deteriorare.
Sensibilitate la umiditate: panourile HJT sunt sensibile la umiditate, ceea ce le poate reduce eficiența sau poate deteriora panoul.
Complexitatea producției: Procesul de fabricație pentru panourile HJT necesită cunoștințe și echipamente specializate.
Scară de producție redusă: panourile HJT sunt produse la o scară mai mică decât panourile tradiționale, ceea ce le poate face mai scumpe și mai greu de găsit.
Tehnologie nouă: panourile HJT sunt o tehnologie relativ nouă, iar experiența cu instalarea și întreținerea poate fi limitată.

Comparație între tehnologia modulelor solare fotovoltaice HJT și TOPCon

Panourile solare TOPCon și HJT sunt două tehnologii solare avansate care oferă eficiență și fiabilitate ridicate. Iată câteva caracteristici generale în care două panouri solare pot diferi:

Panourile HJT au eficiență și bifacialitate mai ridicate, dar sunt mai complexe și mai costisitoare de fabricat și sunt sensibile la umiditate.
Panourile TOPCon au un proces de fabricație mai simplu, costuri mai mici și sunt mai puțin sensibile la umiditate, dar au o eficiență și o bifacialitate mai scăzute în comparație cu panourile HJT.

Aplicații ale panourilor solare HJT

Fotovoltaice integrate în clădiri (BIPV): Panourile solare HJT pot fi integrate în fațadele, acoperișurile și ferestrele clădirilor pentru a genera energie electrică, oferind în același timp un design arhitectural și beneficii de economisire a energiei.
Aplicații cu spațiu limitat: Panourile solare HJT sunt o alegere bună pentru aplicațiile cu spațiu limitat, cum ar fi încărcătoarele solare portabile, cabinele în afara rețelei și ambarcațiunile mici, datorită eficienței lor ridicate și dimensiunilor compacte.
Centrale solare la scară de utilitate: Panourile solare HJT pot fi utilizate în centralele solare mari la scară de utilitate, în special pentru proiecte cu iradiere solară mai mare, ceea ce crește eficiența panourilor HJT.
Concluzie

Pe scurt, panourile HJT oferă cea mai mare eficiență și bifacialitate, dar sunt cele mai complexe și mai scumpe de fabricat și sunt sensibile la umiditate. Panourile solare TOPCon au un proces de fabricație mai simplu și sunt mai puțin sensibile la umiditate, dar au o eficiență și o bifacialitate mai scăzute în comparație cu panourile HJT. Panourile Mono PERC au un proces de fabricație mai simplu decât panourile HJT și TOPCon, dar au o eficiență și o bifacialitate mai scăzute în comparație cu panourile HJT.

În EU, tehnologia PERC (Pasivated Emitter and Rear Cell) este utilizată pe scară largă și este considerată o alegere bună pentru majoritatea aplicațiilor. Mai mult, panourile solare Mono PERC sunt cunoscute pentru fiabilitatea, durabilitatea și longevitatea lor. Panourile Topcon sunt relativ scumpe și pot să nu fie rentabile pentru toate aplicațiile. Ambele panouri solare TOPCon și HJT sunt, de asemenea, relativ accesibile și este posibil ca ambele TOPCon și HJT să nu fie disponibile pe scară largă în EU.