Een makkelijke keuze
De topprestatie van
Backcontact
Met trots belichten wij een paar enorme voordelen van een backcontact module ten opzichte van de traditionele tabbing-and-stringing en/of wiringtechnologie. Onderzoek, onafhankelijk uitgevoerd door Royal DSM en Silfab, heeft een aantal belangrijke verschillen tussen multi-busbar (MBB, 5 >) en de Endurans Conductive backsheet technologie, zoals toegepast door Energyra, belicht.
Bestaande ontwerpen voor beide technologieën zijn met elkaar vergeleken, uitgaande van dezelfde PERC zonnecel. Daarbij is gekeken naar:
- Module-efficiëntie
- Laaglicht gevoeligheid, opbrengst bij lage instraling
- Nominale bedrijfstemperatuur van de cel (NOCT)
Samengevat: ongeëvenaard rendement
Totaal +9,4% betere prestaties (STC Amsterdam)
Uitgaande van dezelfde PERC-cel kan jaarlijks van alle Energya-modules een voordeel van tot 8,6% in kWh/m2 worden verwacht.
Deze hogere module-efficiëntie wordt mogelijk gemaakt door het backcontact interconnectie systeem.
- De mogelijkheid om volledige cellen te gebruiken (in plaats van halve cellen) en toch een hoog modulevermogen te bereiken
- Een geoptimaliseerde prestatie bij lage instraling
- Een lagere NOCT, als gevolg van de grotere warmteverspreiding in de geleidende backsheet.
Daarom maakt het gebruik van een CBS in zonnepanelen een verbeterde energieopbrengst mogelijk. Ook ziet de module er beter uit en kent deze een betere duurzaamheid op lange termijn door verminderde thermomechanische spanningen.
Gecombineerde prestatiewinst door backcontact:
+ 8,6% (STC Lissabon, kWh/m2)
+ 9,4% (STC Amsterdam, kWh/m2)
Hogere module-efficiëntie
Vermogensopbrengst: +5.6%
De vergelijking gaat uit van PERC-cellen die hetzelfde fabricageproces hebben doorlopen, met twee verschillen:
Cellen voor de MBB- en CBS-module behalen een efficiëntiewinst ten opzichte van de 5BB-module. Dit als gevolg van de verminderde metallisatie aan de voorzijde en dus minder weerstandsverliezen.
5BB/MBB-modules worden gebouwd met cellen van M6-formaat (166,0 x 166,0 mm) en CBS-modules met een G1-cel (158,75 x 158,75 mm), als gevolg van de beschikbaarheid van MWT-cellen ten tijde van dit onderzoek.
Momenteel is echter een extra winst van maximaal 8% voor CBS al zeer relevant. Dit omdat er er al grotere celformaten, zoals M4 en M6, beschikbaar zijn voor het Energyra-paneel.
Meer opbrengst bij weinig licht
Verhoogd rendement (STC, Amsterdam): +2.5%
Het gebruik van halve cellen wordt steeds gebruikelijker in de zonnepanelenindustrie. Immers, het verminderen van de weerstandsverliezen verhoogt het nominale vermogen bij STC.
Door de lagere celstroom hebben halfcelmodules doorgaans een lagere serieweerstand dan volcelmodules. Dit verbetert het piekvermogen van de module, maar vermindert duidelijk de prestaties bij lage instraling.
CBS-modules maken een hoog modulevermogen mogelijk door gebruik te maken van volledige cellen. Bovendien optimaliseert CBS de prestaties bij lage instraling door de serieweerstand in het ontwerp aan te passen.
Het effect van het gedrag bij lage instraling op de energieopbrengst is geschat met PVSyst. Onderstaande tabel toont twee gesimuleerde jaaropbrengsten (in kWh/kWp):
- Lissabon: GHI = 1.758 kWh/m2/jaar, ~ 35% diffuus
- Amsterdam: GHI = 965 kWh/m2/jaar, ~ 58% diffuus
Increased Yield (STC, Amsterdam):
+ 2.5%
Lagere NOCT
Betere warmteverdeling: rendement + 3,5%
Het vermogen en de energieopbrengst van een module zijn het resultaat van de bedrijfstemperatuur en de temperatuurcoëfficiënt, die door de celtechnologie worden bepaald. De NOCT (Nominal Operating Cell Temperature) voor CBS-modules bleek 5-7ºC (41-44,6°F) lager te zijn dan voor conventionele modules, wat resulteerde in een vermogensopbrengst van +3,5%.
De NOCT is een goede voorspeller voor de bedrijfstemperatuur van de cel. Deze is gemeten bij een instraling van 800 W/m2, een luchttemperatuur van 20°C (68°F) en een windsnelheid van 1m/s bij een open montage aan de achterzijde.
Het modulevermogen kan worden uitgedrukt als functie van de temperatuur:
𝑃(T)=𝑃(25°C) +𝑐𝑇(𝑇-25°C). In traditionele modules wordt de warmte hoofdzakelijk afgevoerd via de achterzijde van de cellen. In een CBS-module verhoogt de aanwezigheid van de geleidende plaat de warmteverspreiding.
In deel 2 was dit effect nog niet in de simulaties opgenomen (er werd uitgegaan van een NOCT van 47°C voor alle modules). Inclusief de verminderde NOCT, zie de grafiek.
De nieuwste,
meest veelbelovende technologie
In onze fabriek nabij Amsterdam assembleren wij zonnepanelen met een zeer hoge mate van automatisering (Industry 4.0) and AOC/AI (Auto Optical Inspection/Artificial Intelligence). Hierdoor worden onze backcontact modules nauwkeurig geassembleerd en continu gecheckt op kwaliteit.
- Volledig gerobotiseerd
- AOC/AI vision-technologie
- Inspectie met HD-camera
- Traceerbaarheid
- Uitgebreid in-house QA lab
Groen, groener, groenst
De ingrediënten van een traditioneel zonnepaneel zijn niet altijd zo groen als de opgewekte elektriciteit. Bij Energyra besteden we aandacht aan elk aspect van het maken van een groen, duurzaam product. Wij checken zeer zorgvuldig dat al onze ingekochte onderdelen onder goede arbeidsomstandigheden gefabriceerd zijn.
Het merendeel van de materialen wordt ingekocht in Europa. In tegenstelling tot traditionele modules, hebben Energyra® zonnepanelen geen soldeerverbindingen (die lood bevatten) voor de cellen. Bovendien is onze backsheet fluor- en PFAS-vrij. De aansluitkabels zijn halogeenvrij. Onze inkapselingsfolie ontbeert de gebruikelijke vinylverbindingen. Voor ons is het verder niet meer dan normaal dat onze eigen productiefaciliteit op groene energie draait.
Slim samenwerken
ISC Konstanz is voortdurend bezig met zonne-energie van toekomst. Sinds 2005 richt ISC zich op het gestaag verhogen van de efficiëntie van fotovoltaïsche energie en het tegelijkertijd verlagen van de kosten ervan. Hun positieve onderzoeks-resultaten komen direct ten goede aan de industrie en dus ook de hele maatschappij. ISC stelt wereldwijde normen en deelt kennis en expertise met de industrie en met jonge talenten uit alle landen. Met Energyra deelt ISC een aantal doelstellingen: zonneenergie over de hele wereld schoon, betaalbaar en toegankelijk maken. Alleen op die manier kan de energietransitie slagen.
TNO Solar (v/h ECN Petten) richt zich op het verhogen van de vermogens-opbrengst van zonnepanelen, het verlagen van de kosten en het verbeteren van de mogelijkheden om PV esthetisch te integreren in bijvoorbeeld de bebouwde kom en voertuigen. Een decennium geleden heeft TNO de unieke backcontact technologie ontwikkeld. Vandaag de dag is er een intensieve samenwerking met Energyra aan innovatieve technologieën voor zonnecellen en
-modules met deze technologie.
