Nowości w ofercie wiodących producentów modułów PV

Jednym z najbardziej znanych producentów modułów i ogniw fotowoltaicznych na świecie jest firma LONGI. Swoją popularność zawdzięcza nie tylko ogromnej skali produkcji, ale także zaangażowaniu w rozwój technologii produkcji zarówno ogniw jak i modułów PV.

Jak wysoki poziom osiągnęły jej produkty dobitnie świadczy ich obecność w najważniejszych rankingach dotyczących sprawności konwersji energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną [1]. W pierwszym obszarze, ogniw fotowoltaicznych, LONGI może pochwalić się najlepszym pełnowymiarowym ogniwem fotowoltaicznym wykonanym w technologii HJT o sprawności konwersji wynoszącej 26,8% ( ± 0,4). Dane to podajemy na podstawie informacji zawartych w tabeli sprawności ogniw i modułów PV publikowanej w czasopiśmie Progress in Photovoltaics. Warto przypomnieć, że periodyk ten publikuje wykazy najważniejszych potwierdzonych rekordów sprawności dla ogniw (i modułów) PV wykonanych w najpopularniejszych technologiach i robi to od stycznia 1993 roku. Ponadto dostarcza wielu istotnych opisów dotyczących prezentowanych wyników oraz zachęca badaczy oraz producentów na całym świecie aby potwierdzali uzyskane sprawności w uznanych laboratoriach testujących. Wyniki badania najsprawniejszych jedno złączowych ogniw PV wykonanych na bazie płytek z krzemu mono i polikrystalicznego zawarto w tabeli 1. Więcej o rekordach LONGI oraz sposobach raportowania wyników w Progress in Photovoltaics w artykule Nowy rekord sprawności krzemowego ogniwa słonecznego. 

Tabela 1. Wybrane pozycje z tabeli supernowości ogniw PV publikowanej
w Progress in Photovoltaics 2023 [1]

Najważniejszym parametrem zawartym w tabeli 1 jest oczywiście sprawność konwersji ogniw, jednak drugim, równie ważnym, jest ich powierzchnia. Jak przedstawiono wcześniej, rekord LONGI dotyczy pełnowymiarowego ogniwa słonecznego. Oznacza to, że chodzi o ogniwo, którego powierzchnia jest porównywalna z ogniwami komercyjnie stosowanymi podczas produkcji modułów PV. Jest to o tyle ważne, że wiele rekordów dotyczy ogniw o powierzchni kilku lub kilkunastu centymetrów kwadratowych. A to oznacza, że przeskalowanie opracowanej technologii do standardów rynkowych może być bardzo trudne, a czasem wręcz niemożliwe.  W przypadku rekordowego ogniwa LONGI mówimy o całkowitej powierzchni wynoszącej 274,4 cm2, co oznacza że powstało na płytce krzemowej o wymiarach 156 mm x 156 mm. Drugim opisanym w tabeli 1 ogniwem jest produkt firmy Jinko Solar. Jest to ogniowo także pełnowymiarowe, z tym że wyprodukowane z użyciem krzemu polikrystalicznego. Jeszcze niedawno wielu producentów wykorzystywało ten materiał do produkcji ogniw ze względu na jego niską cenę. Dzisiaj zdecydowana większość ogniw produkowanych jest na krzemie monokrystalicznym. 

Pokazane dane wybrano nieprzypadkowo. Oba najważniejsze rekordy sprawności ogniw należą do dwóch największych dostawców modułów PV na świecie. W 2022 to LONGi dostarczyła najwięcej modułów, zaś w 2023 prawdopodobnie na pierwszym miejscu będzie Jinko Solar (lider po podsumowaniu pierwszego półrocza). Jednocześnie ogromnym zainteresowaniem cieszą się wszelkie nowości wprowadzane na rynek przez LONGi i Jinko Solar. 

LONGI w ostatnim czasie wprowadził do swojej oferty dwie nową linię produktową  oznaczoną jako Hi-MO7, która spełnia promowane standardy. Wymiary typoszeregu LR5-72HGD to 2278 mm x 1134 mm a LR7-72HGD to 2382 mm x 1134 mm. Przykładowo model LR5-72HGD-585M ma moc maksymalną 585Wp, zaś model LR7-72HGD-610M ma moc 610W. Zastosowano w nich ogniwa o wymiarach 182 mm x 182 mm. Dużą nowością jest także wykonanie ogniw w technologii 18 BB (18 elektrod przyłączeniowych) [2]. 

Oprócz zastosowania 18 elektrod przyłączeniowych, ważne są wymiary nowych modułów. LONGI angażuje się w promowanie standaryzacji wymiarów produktów w branży fotowoltaicznej. Celem takiego działania jest wypromowanie jednego znormalizowanego rozmiaru modułu PV. LONGI sugeruje, że powinien to być rozmiar wynoszący maksymalnie 2382 mm x 1134 mm. Wymiar taki pozwala zmaksymalizować wykorzystanie przestrzeni ładunkowej w kontenerach, co jest szczególnie ważne w kontekście dostaw dużych partii modułów w różne miejsca na świecie. 

Także Jinko ma w swej ofercie nowe moduły. Firma sukcesywnie zwiększa rozmiary oferowanych produktów. Największy dostępny moduł ma wymiary 2645 mm x 1086 mm. Jest to jeden z najdłuższych oferowanych standardowo modułów na rynku. W tym względzie Jinko nie wpisuje się w zalecenia promowane przez LONGi. Jednak najciekawszą nowością, jaką wprowadza do produkcji, jest sposób łączenia ogniw w szeregi za pomocą techniki Tiling Ribbon Technology (TR). 

Rys. 2. Widok modułu Jinko Solar, w którym zastosowano ogniwa half-cut wykonane w technologii 10BB
oraz połączono je z użyciem techniki TR. Źródło Jinko Solar [3]

Jest to połączenie klasycznej techniki wykorzystującej lutowane taśmy przyłączeniowe z techniką shingled (więcej o obu technikach w artykule Dlaczego w module występują przerwy między ogniwami? Część 1 oraz Część 2). Jinko nie rezygnuje z taśm połączeniowych, ale jednocześnie robi to tak, że nie ma przerw między ogniwami. 

Zarówno próba standaryzacji wymiarów modułów proponowana przez LONGI, jak i nowa technika łączenia ogniw rozwijana przez Jinko, pokazują nowe trendy w technologii oraz mogą być wyznacznikiem kierunków rozwoju dla innych producentów modułów. 

W artykule wykorzystano ogólnodostępne materiały oraz:

1. Green MA, Dunlop ED, Siefer G, et al.Solar cell efficiency tables (Version 61).Prog Photovolt ResAppl. 2023;31(1):3‐16. doi:10.1002/pip.3646
2. https://www.longi.com/en/products/modules/hi-mo-7/
3. https://www.jinkosolar.com/en/site/tigerpro#s3