Artykuły

Cast-mono – technologia hybrydowa w produkcji ogniw fotowoltaicznych. Czy warto wybrać taki moduł?
27-08-2020

Cast-mono – technologia hybrydowa w produkcji ogniw fotowoltaicznych. Czy warto wybrać taki moduł?

W poprzednim artykule opisałem różnice pomiędzy modułami poli- i monokrystalicznymi. Główny wniosek jest taki, że polikrzem jest tani, a monokrzem – droższy, ale też bardziej wydajny. 


Tym razem chcę Wam jednak opowiedzieć o innej metodzie produkcji ogniw fotowoltaicznych.


Na rynku jest dostępny trzeci wariant paneli fotowoltaicznych – produkowanych w technologii cast-mono. Tak zwana hybryda, która łączy w sobie zalety kryształu Czochralskiego (CZ) i polikrystalicznego odlewu. Monokrzem odlewany jest z formy podobnej do polikrzemowej, ale wafle monokrzemowe są umieszczane na dnie i pełnią rolę ziaren do tworzenia kryształów. 


Ogniwa monokrystaliczne a ogniwa wykonane w technologii cast-mono


Technologia wytwarzania paneli monokrystalicznych może być rozwijana w dwóch głównych kierunkach. 

  1. Pierwsza z nich to tzw. "metoda Czochralskiego", w której powstają cylindryczne monokryształy krzemu. Więcej o tej metodzie przeczytasz w tym artykule.
  2. Druga metoda to produkcja tak zwanych ogniw quasi-monokrystalicznych. Tego rodzaju ogniwa fotowoltaiczne są wytwarzane z zaszczepionego odlewanego krzemu. Proces odlewania cast-mono umożliwia produkcję materiału waflowego „mono-podobnego” przy użyciu zmodyfikowanego polikrystalicznego pieca. Pozwala to uniknąć kosztownych inwestycji w maszyny. Odlewane płytki monokrystaliczne są mniej podatne na rekombinację spowodowaną defektami boru i tlenu i degradację spowodowaną światłem.


Wady i zalety paneli cast-mono


Eksperymenty pokazują, że moduły fotowoltaiczne z technologią cast-mono obniżają koszty i zużycie energii. Ponieważ odlewany monokrzem może zapewnić wydajność podobną do oryginalnego monokrzemu, ale w cenach zbliżonych do polikrzemu, jego popularność rośnie. 


Warto zauważyć, że odlewany monokrzem nie formuje tak doskonałych kryształów jak przy standardowej produkcji monokrzemu. Wady produkcyjne zmniejszają wydajność odlewanego monokrzemu, ale mimo to technologia ta zapewnia znaczną poprawę wydajności w porównaniu z polikrzemem, przy prawidłowej obróbce. Otrzymany produkt ma czystość zbliżoną do monokryształu przy zmniejszonym zużyciu energii, a tym samym niższy ślad węglowy. Ponadto wyróżnia się korzystniejszym współczynnikiem temperatury, co oznacza wolniejszą utratę wydajności w miarę nagrzewania się ogniwa.


Moduły odlewane mono spowodowały boom w przemyśle fotowoltaicznym w 2011 roku, ale technologia ta nie była wtedy dopracowana. Ze względu na znaczącą konkurencję ze strony ogniw polikrystalicznych, technologia ta nie była promowana na dużą skalę. Jednak dzięki ciągłemu doskonaleniu procesów i jakości stopniowo zdobywa ona uznanie rynku. 


W mojej hurtowni ta nowoczesna technologia jest reprezentowana poprzez panel producenta Sunport Power z 395 Wp typu Half-cut. Więcej informacji o tym produkcie znajdziesz tutaj ➡ https://januszpv.pl/pl,productView,Sunport_SPP395DH7H,185,674.html.


W razie jakichkolwiek pytań dotyczących technologii cast-mono, zachęcam do kontaktu z moimi konsultantami.

Czytaj dalej
Mikroinwertery fotowoltaiczne czy inwertery stringowe – które poprawiają wydajność instalacji PV?
23-07-2020

Mikroinwertery fotowoltaiczne czy inwertery stringowe – które poprawiają wydajność instalacji PV?

Trend polegający na podnoszeniu sprawności i mocy systemów instalacji fotowoltaicznych jest nadal aktualny. Postanowiłem więc wyjaśnić główne różnice pomiędzy dwoma rozwiązaniami: mikroinwerterami fotowoltaicznymi oraz inwerterami stringowymi.


Mówiąc wprost, główna różnica polega na tym, że zwykłe falowniki (stringowe) przetwarzają prąd stały generowany przez całą instalację, natomiast mikrofalowniki mają zastosowanie do pojedynczego lub dwóch modułów fotowoltaicznych.


Jak działają mikroinwertery?


Mikroinwertery spełniają te same podstawowe funkcje co inwertery stringowe, ale są montowane przy każdym module fotowoltaicznym. Każdy z tych mikroinwerterów jest mniej więcej takiej samej wielkości jak router internetowy.


Instalacja paneli PV z mikroinwerterami będzie więc miała taką samą liczbę mikroinwerterów, ile zawiera modułów fotowoltaicznych. 


Plusy mikroinwerterów:

  • równoległe łączenie modułów fotowoltaicznych – funkcjonują one niezależnie od siebie. Gdy moduł jest zabrudzony lub zacieniony, powstają pewne bariery w pracy instalacji fotowoltaicznych. W przypadku mikroinwerterów, chwilowo obniżona wydajność jednego panelu nie prowadzi do zmniejszenia wydajności całej instalacji, pozostałe panele są w pełni sprawne. Pozwala to na uzyskanie maksymalnej wydajności modułów. 
  • możliwość łatwej rozbudowy instalacji – gdy system pracuje na falowniku stringowym, jego rozbudowa wymaga każdorazowo wymiany falownika, co generuje dodatkowe koszty. Mikroinwertery pozwalają na łatwe zwiększanie rozmiaru instalacji fotowoltaicznej. Wystarczy podłączyć kolejny panel fotowoltaiczny wraz z mikroinwerterem. 
  • długa gwarancja – firma Huayu New Energy, której jesteśmy wyłącznym, autoryzowanym partnerem na polskim rynku, oferuje 25 letnią gwarancję na mikroinwertery.
  • długa żywotność – mikroinwertery są mniej podatne na obciążenia niż zwykłe falowniki stringowe i są bardziej wytrzymałe.
  • precyzyjny monitoring – mikroinwertery pozwalają na monitorowanie całkowitej wydajności systemu i energii generowanej przez każdy poszczególny panel fotowoltaiczny. 
  • bezpieczeństwo – mikroinwertery Huayu posiadają zabezpieczenia antyprzepięciowe, a także rapid shutdown (w przypadku awarii funkcja szybkiego wyłączania wprowadza urządzenie w stan bezpieczny i umożliwia bezpieczną pracę).

Minusy:

  • cena i koszty – mikroinwertery są nieco droższe niż ich tradycyjne odpowiedniki. W przypadku większych instalacji o mocy powyżej 10kW, jeden inwerter stringowy będzie bardziej opłacalny. 
  • serwis wymagający większego wysiłku – trudność i koszt wymiany mikroinwertera z powodu jego zamontowania pod panelem fotowoltaicznym. Należy wspiąć się na dach, wymontować kilka paneli, zadbać o to, aby coś nie zostało uszkodzone.
  • montaż na zewnątrz – ze względu na sposób montażu mikrofalownika może być narażony na działanie warunków atmosferycznych, np. silnego nagrzewania się podczas upałów.


Jak działają inwertery stringowe?


Inwerter stringowy to urządzenie samodzielne, zwykle instalowane w pobliżu skrzynki zabezpieczającej i licznika energii, z wejściami dla "łańcuchów" paneli. Panele fotowoltaiczne są połączone szeregowo, a koniec łańcucha łączy się z falownikiem. Takie falowniki mogą posiadać wiele wejść.


Zwykle każdy system paneli fotowoltaicznych jest wyposażony tylko w jeden lub ewentualnie dwa inwertery stringowe. 


Plusy inwerterów stringowych:

  • ekonomiczność – falowniki stringowe są zazwyczaj tańsze niż inne typy falowników. 
  • jeden dla całego systemu – główną zaletą inwertera stringowego jest to, że potrzebny jest tylko jeden. Jeśli cokolwiek ulegnie awarii w systemie fotowoltaicznym, to prawdopodobnie będzie to inwerter. Jego wymiana jest stosunkowo prosta.
  • wygoda monitorowania wydajności – praca falownika Solis może być monitorowana zarówno z poziomu aplikacji na telefon, jak i z poziomu ekranu ciekłokrystalicznego zainstalowanego na samym urządzeniu.
  • dobra reputacja na rynku fotowoltaicznym – inwertery Solis zostały wyróżnione 3-krotnie w renomowanym rankingu najbardziej wartościowych marek fotowoltaicznych – Photovoltaic Brand Lab.
  • długa żywotność – przykładowo, szacowana żywotność falowników Solis jest przewidywana na 20 lat ciągłego użytkowania. Zostało to potwierdzone przez niezależnego audytora DNV-GL po przeprowadzeniu testów walidacyjnych.
  • łatwy serwis – o każdej porze roku, bez wchodzenia na dach.

Minusy:

  • wydajność energetyczna zależy od panelu, który działa najgorzej – gdy jeden panel w łańcuchu ma obniżoną moc, każdy panel w tym łańcuchu spadnie do tej mocy. Dlatego też falowniki stringowe zalecane są do dachów, na których nie przewiduje się zacienienia.


W jakie rozwiązanie warto zainwestować?


Jeśli instalacja PV może być zainstalowana w warunkach pełnego nasłonecznienia i ma moc powyżej 10kW, najlepszym wyborem jest falownik stringowy. 


Jeśli zakładasz małą instalację, która będzie wymagała rozbudowy w przyszłości – zastanów się nad mikrointerwerterami. Ponadto mikroinwertery są doskonałym rozwiązaniem, jeśli system PV ma być ustawiony pod wieloma kątami (niektóre panele są skierowane na południe, niektóre na wschód, a niektóre na zachód) lub gdy występują problemy z zacienieniem, a klient chce wycisnąć jak najwięcej energii elektrycznej z mniejszego dachu.


W większości innych scenariuszy, inwerter stringowy pozwala osiągnąć właściwą równowagę pomiędzy ceną a wydajnością.


W ofercie mojego sklepu znajdziesz zarówno falowniki stringowe (np. marki Solis) jak i mikrofalowniki fotowoltaiczne firmy Huayu


Masz wątpliwości? Oferujemy pełne wsparcie techniczne i doradztwo projektowe w zakresie budowy i projektowania instalacji PV. Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z naszymi konsultantami.


Czytaj dalej
Panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne: które sprawdzają się najlepiej?
16-07-2020

Panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne: które sprawdzają się najlepiej?

Jesteś instalatorem paneli fotowoltaicznych? Przyglądając się panelom fotowoltaicznym do systemów PV, napotkasz dwa główne rodzaje paneli: monokrystaliczne panele fotowoltaiczne (mono) i polikrystaliczne panele fotowoltaiczne (poli). Oba typy paneli wytwarzają energię ze słońca, ale są pewne fundamentalne różnice, które należy wziąć pod uwagę.


Monokrystaliczne i polikrystaliczne panele fotowoltaiczne: to wszystko o ogniwach


Zarówno monokrystaliczne jak i polikrystaliczne panele fotowoltaiczne pełnią tę samą funkcję w całym systemie fotowoltaicznym: zbierają energię słoneczną i zamieniają ją na energię elektryczną. Oba są również wykonane z krzemu, jako że jest to bardzo trwały materiał. 


Główną różnicą pomiędzy tymi dwoma technologiami jest rodzaj stosowanych przez nie krzemowych ogniw fotowoltaicznych. Panele monokrystaliczne składają się z ogniw fotowoltaicznych wykonanych z monokryształu krzemu, natomiast panele polikrystaliczne składają się z ogniw wykonanych z wielu połączonych kryształów krzemu.


Panele te różnią się również kolorem: dla paneli monokrystalicznych jest charakterystyczny granatowy lub czarny, a dla paneli polikrystalicznych – jasnoniebieski.


Panele monokrystaliczne


Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne są powszechnie uważane za produkt wysokiej jakości. Główne zalety paneli monokrystalicznych to wyższa wydajność i elegancka estetyka.


Jest to najstarsza i najbardziej rozwinięta z technologii. Panele monokrystaliczne, jak sama nazwa wskazuje, wykonane są z jednej ciągłej struktury krystalicznej. Ponieważ ogniwo składa się z pojedynczego kryształu, elektrony, które generują przepływ prądu elektrycznego, mają większą swobodę ruchu. W rezultacie, panele monokrystaliczne są bardziej wydajne niż ich odpowiedniki polikrystaliczne.


Monokrystaliczne panele fotowoltaiczne produkowane są metodą Czochralskiego: ogniwa wykonywane są z prętów krzemowych, wokół których narasta jednolity kryształ. Następnie ten cylindryczny monokryształ krzemu jest cięty na płytki o grubości 0,3 mm, które są wykorzystywane do produkcji ogniwa.


Zalety:

  • Większa wydajność i trwałość – monokrystaliczne panele fotowoltaiczne mają najlepsze współczynniki wydajności (15-20%), ponieważ są wykonane z najwyższej jakości krzemu, a ich jednokomórkowa struktura tworzy minimalny opór przepływu energii elektrycznej. Ponadto, w warunkach słabego oświetlenia osiągają lepsze wyniki niż panele polikrystaliczne.
  • Idealny wybór dla małej powierzchni – panele monokrystaliczne zapewniają najwyższą wydajność energetyczną, a także wymagają najmniejszej ilości miejsca w porównaniu z innymi typami paneli. W praktyce oznacza to, że możemy wykorzystać mniej ogniw, jeśli chcemy uzyskać taką samą moc jak w przypadku paneli polikrystalicznych.
  • Odporność na wysokie temperatury – panele monokrystaliczne są zazwyczaj bardziej wydajne w ciepłych warunkach pogodowych. W przypadku wszystkich rodzajów ogniw fotowoltaicznych, wytwarzanie energii elektrycznej spada w miarę wzrostu temperatury. Jednak ten spadek wydajności jest mniej dotkliwy dla paneli monokrystalicznych niż dla polikrystalicznych.

Wady:

  • Wyższa cena – monokrystaliczne panele fotowoltaiczne są najdroższe. Z finansowego punktu widzenia, panel wykonany z krzemu polikrystalicznego może być lepszym wyborem dla niektórych właścicieli domów.


Panele polikrystaliczne


Technologia produkcji paneli polikrystalicznych jest stosunkowa nowa. W przeciwieństwie do monokrystalicznych paneli fotowoltaicznych, panele polikrystaliczne nie wymagają stosowania technologii Czochralskiego. Surowy krzem jest topiony i wlewany do kwadratowej formy, która jest chłodzona i cięta na idealnie kwadratowe płytki.


Ponieważ każde ogniwo składa się z wielu kryształów, połączone kryształy nie dają elektronom wystarczającej swobody ruchu.To powoduje, że panele polikrystaliczne są mniej wydajne niż panele monokrystaliczne. Jednak przewagą tego rozwiązania jest jego niższa cena. 


Zalety:

  • Tańsze rozwiązanie – proces wytwarzania krzemu polikrystalicznego jest prostszy i tańszy. Ilość zużytego krzemu jest mniejsza w porównaniu z produkcją paneli monokrystalicznych.

Wady:

  • Niższa wydajność – wydajność paneli polikrystalicznych wynosi zazwyczaj 14-16%.
  • Większa powierzchnia instalacji – należy pokryć większą powierzchnię, aby uzyskać taką samą moc elektryczną jak w przypadku panelu fotowoltaicznego wykonanego z monokrystalicznego krzemu. 
  • Wygląd – panele monokrystaliczne to lepszy wybór pod względem estetycznym, ponieważ charakteryzują się bardziej jednolitym kolorem, w porównaniu do niebieskiego koloru i ziarnistej struktury krzemu polikrystalicznego.

Podsumowując, obydwa rozwiązania mają swoje plusy i minusy, a głównymi czynnikami, które mogą budzić wątpliwości, są cena i wydajność. Aby zdecydować, które panele są optymalne dla Twoich klientów, warto wziąć pod uwagę takie aspekty jak:


  • powierzchnia instalacji,
  • zacienianie,
  • wydajność,
  • estetyka,
  • odporność na temperatury.

Zastanawiasz się nad wyborem: panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne? Skontaktuj się z nami – chętnie Ci doradzimy.

Czytaj dalej