Wielu aktualnych oraz przyszłych prosumentów zastanawia się jaki magazyn energii wybrać do swojej mikroinstalacji. Dlatego chciałbym się podzielić moim wieloletnim doświadczeniem dotyczącym eksploatacji falowników hybrydowych z magazynami energii. Przekażę trochę faktów, jednak wybór zależy od budżetu oraz innych warunków użytkownika. 

W związku z coraz częstszymi zapytaniami naszych Klientów o moduły bifacjalne informujemy, że  już wkrótce w naszej ofercie pojawią się moduły marki Jolywood o mocy 415Wp.

Jolywood to jeden z głównych producentów modułów dwustronnych, opartych na innowacyjnych ogniwach typu N. Tego typu panele, w porównaniu ze standardowymi modułami mono PERC, posiadają następujące zalety:

• niższy współczynnik temperaturowy - większa wydajność w okresie letnim
  
• odporność na degradację światłem - dłuższa żywotność modułu
• bifacjalność - dodatkowy uzysk energii ze światła odbitego

By przybliżyć Państwu tę technologię, prezentujemy artykuł "TOPCon n-type solar cell technology could be a rival to mono PERC", zamieszczony  w amerykańskim dzienniku fotowoltaicznym PV magazine.

Ogniwa typu N TOPCon konkurencją dla mono PERC?

TOPCon jest obecnie jedną z najbardziej obiecujących technologii, które w przyszłości mogą zastąpić mono PERC. Ale by ogniwa typu N stały się realną konkurencją dla PERC, niezbędne jest opracowanie funkcjonalnego i ekonomicznego procesu produkcji.

Farma o mocy 105MW Amin Solar w południowym Omanie pod wieloma względami wyróżnia się na tle innych tego typu projektów. Nie tylko jest to pierwsza w tym kraju instalacja PV na skalę przemysłową, ale też największa na świecie elektrownia fotowoltaiczna oparta na bifacjalnych ogniwach typu N.

W instalacji wykorzystano moduły marki Jolywood. Jak twierdzi dyrektor sprzedaży międzynarodowej Jolywood, Alfred Liu, projekt ten jest doskonałym przykładem przewagi ogniw typu N nad ogniwami typu P, zwłaszcza w trudnych warunkach klimatycznych Bliskiego Wschodu. „Tutaj, na Bliskim Wschodzie, temperatura przy gruncie może wynosić nawet 60 do 70 stopni Celsjusza”, mówi Liu. W tej sytuacji współczynnik temperaturowy rzędu -0,32%, w porównaniu z między -0,37 a -0,39 % dla ogniw typu P, staje się dużym plusem. Do tego dochodzi dodatkowy uzysk energii z technologii bifacjalnej, sięgający 80%. „Moduły oparte na ogniwach typu N wyróżniają się na rynku modułów bifacjalnych”, dodaje Liu.

Główni producenci

Jolywood to jeden z wiodących dostawców ogniw typu N TopCon, wraz ze swoim chińskim rodakiem Trina Solar. Mocną stroną modułów Jolywood jest gwarancja na spadek mocy do 87,4% po 30 latach pracy. Za tym imponującym wynikiem stoi typowa dla ogniw typu N odporność na efekt LID (Light Induced Degradation, degradację wywołaną ekspozycją na światło słoneczne). Jak wyjaśnia Pierre Verlinden, były kierownik zespołu badawczego Trina Solar, przy produkcji ogniwa typu N stosuje się krzem wzbogacany fosforem zamiast boru, co eliminuje ryzyko defektu boro-tlenowego, odpowiedzialnego za spadek wydajności.

„Uważam, że technologia selektywnej warstwy pasywnej (TOPCon) jest kolejnym kamieniem milowym na drodze rozwoju fotowoltaiki”, komentuje Verlinden, wskazując też równie ważną innowację w postaci technologii heterozłączy.

TopCon to skrót od Tunnel Oxide Passivated Contacts. Technologia ta polega na zastosowaniu selektywnej warstwy pasywnej, zawierającej ultracienkie tunele w warstwie krzemu. Takie rozwiązanie zmniejsza opór podczas transportu energii i pozwala na zwiększenie wydajności o ok. 0,5%

Proces produkcji

Jedną z nierozstrzygniętych kwestii związanych z TOPCon pozostaje to, która metoda produkcji okaże się najbardziej wydajna na masową skalę. W ciągu ostatnich lat głównym dostawcą sprzętu dla producentów TopCon była niderlandzka firma Tempress, współpracująca z Niderlandzkim Centrum Badań nad Energią TNO Energy Transition. Tempress dostarcza urządzenia do niskociśnieniowego chemicznego osadzania oparów (Low Pressure Chemical Vapor Deposition, LPCVD). Technologia LPCVD nie jest jednak wolna od mankamentów. Jak twierdzą przedstawiciele Trina Solar, podczas produkcji napotkano takie przeszkody, jak pęknięcia rurociągów i zanieczyszczenie reaktora cząsteczkami krzemu.

Firma Meyer Burger proponuje z kolei technologię chemicznego osadzania oparów wspomaganego plazmą (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD) z wykorzystaniem platformy CAiA. Jak twierdzi dyrektor technologiczny Meyer Burger, Guner Erfurt, „CAiA może być łatwo zintegrowana z istniejącymi liniami produkcyjnymi PERC. Narzędzie to pozwala na zwiększenie sprawności ogniw przy konkurencyjnych kosztach inwestycji.”  

Yali Jiang, chiński analityk BloombergNEF, przewiduje konieczność pójścia na kompromis między ceną a jakością. „Najprościej rzecz ujmując, LPCVD jest reakcją termiczną, podczas gdy PECVD stanowi niskotemperaturową alternatywę”, tłumaczy Jiang. „Technologia LPCVD ma większą przepustowość, ale też większe ryzyko powstawania defektów. Mimo to prawdopodobnie okaże się lepszym rozwiązaniem przy produkcji na skalę przemysłową.”

Nie należy zapominać, że wciąż trwają badania nad alternatywnymi metodami pozyskiwania ogniw TOPCon, takimi jak chemiczne osadzanie oparów ciśnieniem atmosferycznym (Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition, APCVD), opracowane przez firmę Schmid. Podobne badania są też prowadzone przez chińskich producentów.

Podczas gdy wybór procesu technologicznego pozostaje kwestią sporną, technologia TOPCon bije kolejne rekordy. W listopadzie 2019 Trina Solar wyprodukowała ogniwo z krzemu krystalicznego typu N i-TOPCon o sprawności 23,22%. Sprawność tę osiągnięto przy stosunkowo niskim koszcie produkcji.