Jak przedstawiono to w artykule „Najsprawniejsze moduły PV – technologie i kierunki rozwoju cz. 1.”, analizowane, wysokosprawne moduły PV podzielono na dwie grupy.

W pierwszej znalazły się moduły o sprawności konwersji od 22,8% do 21,8% a w drugiej te o sprawności od 21,7 do 21,5%. Aż 16 miejsc zajmują moduły PV, których sprawność konwersji jest większa niż 21,7%. Jednak znacznie ważniejsze jest to, że zajmują je moduły, w których ogniwa PV wykonano w technologii innej niż PERC. To prowadzi do dwóch ważnych wniosków. Po pierwsze, technologia PERC osiągnęła już prawdopodobnie szczyt swoich możliwości jeśli chodzi o komercyjne ogniwa PV. Po drugie, co najmniej 16 różnych producentów ma w swojej ofercie wysokosprawne moduły zbudowane na bazie ogniw wykonanych w technologii takiej jak: BC (back contact), HJT (Heterojunction technology) oraz TOPCon. Warto przypomnieć, że oznaczenie HJT stosowane bywa zamiennie z SHJ (Silicon heterojunctions) lub HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin Layer) a oznaczenie BC dotyczy również IBC (Interdigitated Back Contact). O pierwszych dwóch rodzajach ogniw PV można więcej przeczytać w artykule „Rodzaje ogniw w najnowszych modułach PV – technologie przyszłości”. O technologii TOPCon będzie można przeczytać na naszym portalu już niedługo. 

Wśród 16 modułów aż 8 zostało wyprodukowanych z użyciem ogniw TOPCon. Dlatego można przypuszczać, że technologia ta stanie się w przyszłości  dominującą albo taką, która zastąpi ogniwa typu PERC przynajmniej w okresie najbliższych lat. Wynika to głównie z okoliczności, że produkcja ogniw PV w technologii TOPCon nie wymaga tak dużych zmian i nakładów finansowych w zakładach, które wcześniej produkowały ogniwa typu PERC w porównaniu do innych technologii. Czy ma szanse zastąpić również ogniwa HJT i BC? Na taki rozwój sytuacji będzie miało wpływ zapewne wiele czynników. Jeśli weźmiemy pod uwagę kierunki rozwoju technologii produkcji ogniw (Rys. 1.) to widać, że technologia TOPCon będzie dominująca wraz z ogniwami z rodziny PERC (do której jest czasem zaliczana). I mimo, że taki stan rzeczy będzie prawdopodobnie miał miejsce przez najbliższe 10 lat to pozostałe technologie będą miały coraz większy udział w rynku. 

Rys. 1. Kierunki rozwoju technologii ogniw PV z podziałem na typ ogniwa– ITRPV 2022 [1]

Jeśli skoncentrujemy się na możliwej do uzyskania przez ogniwa sprawności konwersji energii to liderem na dzień dzisiejszy jest ogniwo typu IBC (Rys. 2). Potwierdza to także pierwsze miejsce w rankingu, które zajęły moduły firmy LONGI i Maxeon. Oba moduły mają sprawność wynoszącą 22,8 % i oba zbudowano w oparciu o ogniwa typu IBC. W przyszłości trend ten się utrzyma, choć równie duży potencjał mają ogniwa HJT. 

Rys. 2. Kierunki rozwoju sprawności ogniw PV z podziałem na technologię (typ ogniwa) – ITRPV 2022 [1]

W najbliższych latach możemy się spodziewać, że ogniwa wykonane w każdej z wymienionych technologii zyskają na sprawności. Przy czym ogniwa typu IBC i HJT (SHJ) będą tymi wiodącymi. W ujęciu wieloletnim ogniwa TOPCon (zarówno te na płytkach z krzemu typu p jak i typu n) nie osiągną tak wysokiej sprawności jak ogniwa IBC I HJT. Ciekawostką jest to, że być może już za kilka lat pojawią się w masowej produkcji ogniwa tandemowe, których sprawność będzie większa od najlepszych ogniw typu IBC. Jednak na razie ogniw takich nie ma w modułach dostępnych na runku. Ponadto ogniwa PERC, wykonane na płytkach krzemowych typu p, prawdopodobnie w perspektywie długofalowej znikną z rynku. Analizując trendy rynkowe i wynikające z nich kierunki rozwoju modułów PV należy także pamiętać o tym, iż coraz  popularniejsze staja się moduły typu bi-facial. W takim przypadku należy także wziąć pod uwagę, który rodzaj ogniw daje największą szansę rozwoju. Pomocna może być tutaj analiza współczynnika zwanego Bifaciality Factor. 

Rys. 3 Kierunki rozwoju modułów bifacial ze względu na technologię ogniw – ITRPV 2022 [1]

Bifaciallity jest ważnym parametrem charakteryzującym działanie modułów dwustronnych, po polsku można by go nazwać współczynnikiem „dwustronności”. Parametr ten opisuje stosunek wydajności powierzchni tylnej modułu do jego powierzchni przedniej (zmierzonej w warunkach STC). Przykładowo moduł o współczynniku bifaciallity równym 1 miałby obie strony o tej samej sprawności. Jak widać najwyższą wartość tego współczynnika mają moduły zbudowane na ogniwach typu HJT. To także może przesądzić o tym, która technologia będzie dominująca. 

Jeśli popatrzymy na rozmiary płytek krzemowych stosowanych do produkcji ogniw to wśród najsprawniejszych modułów PV dominują ogniwa na płytkach o wymiarach 182 mm x 182 i 210 mm x 210 mm czyli M10 i M12. Tylko w przypadku ogniw IBC rozmiar płytki krzemowej to 166 mm x 166 mm. Co prawda Maxeon nie podaje dokładnego rozmiaru ogniw ale z analizy wymiarów modułu wynika, że to właśnie płytki typoszeregu M6. Mimo, że ogniwa IBC są obecnie najsprawniejsze na rynku, to jednak technologia produkcji na płytkach M12 jest na razie poza ich zasięgiem. Więcej o wymiarach ogniw w artykule: „Rozmiary ogniw fotowoltaicznych – trendy rynkowe”. Płytka o wymiarach M10 miała być standardem przez najbliższe lata ale jak się okazuje całkiem sporo ogniw produkuje się już na płytkach o wymiarze M12. Stąd wniosek, że czeka nas dalszy wzrost i najprawdopodobniej płytki krzemowe o oznaczeniu M12+ (czyli o wymiarach 217 mm x 217 mm) wejdą do masowej produkcji. 

W artykule wykorzystano materiały własne autora oraz dane z materiałów:

1) “International Technology Roadmap for Photovoltaic (ITRPV)”, 2021 Results 13. Edition, Marzec 2022