Technologia MWT paneli fotowoltaicznych

MWT to skrót od angielskiego wyrażenia Metal Wrap Through (pl. owinięty metalem). Technologia MWT to nic innego jak alternatywna metoda łączenia płytek krzemowych w ogniwach fotowoltaicznych. Najpopularniejsze ogniwa, które wyglądem przypominają kratownicę – jakby poszczególne panele były wmontowane w ramę, podobnie jak szybki w okna ze szprosami – powstają poprzez bezpośrednie nałożenie szynowodów zbiorczych (zwanych busbarami) na warstwę krzemu metodą sitodruku typu H. Taki sposób produkcji ogniw powoduje pewne straty: ponieważ łączenia znajdują się nieco powyżej warstwy krzemowej, ogniwa są częściowo zacienione, wzrasta też poziom rezystancji szeregowej, przez którą panele przesyłają mniejsze ilości energii.

W technologii MWT szyny utrzymujące płytki krzemowe przeniesione są pod ogniwa PV i są rozmieszczone dużo gęściej. Na powierzchni panela widzimy jedynie kropki między płytkami. Technologia MWT może być stosowana zarówno w w modułach poli- jak i monokrystalicznych.

Jakie są inne zalety zastosowania tej właśnie technologii?

  • rzadkie występowanie korozji
  • lepsze odprowadzanie temperatury z urządzenia
  • brak efektu zacienienia na powierzchni
  • o prawie 3 procent wyższe rezultaty produkcji energii w porównaniu z tradycyjnymi zewnętrznymi busbarami
  • poprawa parametrów paneli PV przy jednoczesnym nieznacznym wzroście ich ceny
  • mniejsze wymagania dotyczące naprężeń, w konsekwencji czego panele są cieńsze i trwalsze
  • większe możliwości recyklingu paneli (ogniwa nie są łączone przez lutowanie, a specjalną folią przewodzącą)
  • niska degradacja w ciągu roku – na poziomie 2%
  • większa żywotność paneli – gwarancja sprawności paneli to ok. 30 lat

Co ważne, technologia MWT jest kompatybilna z technologiami HCC (Half Cut Cells), PERC (Passivated Emitter and Rear Cells)czy TOPCon. 

Inteligentne technologie fotowoltaiczne

HCC (ang. Half Cut Cels) to ogniwa cięte na pół. Moduły HCC mają lepszy współczynnik wypełnienia modułu PV i wyższą sprawność modułu o około 1,5-3%. W ogniwie ciętym na pół każdy z szynowodów transportuje prąd o połowę niższy, a spadek oporu elektrycznego powoduje ogólny wzrost wydajności, szczególnie w okresach wysokiego natężenia promieniowania słonecznego. Ta niewielka zmiana konstrukcyjna w postaci zastosowania przeciętych ogniw, pozwala małym nakładem kosztów uzyskać 5-10 Wp mocy więcej z modułu PV i zmniejszyć czterokrotnie straty mocy na linii ogniwo PV – moduł PV.

PERC  (ang. Passivated Emitter and Rear Cell) totechnologia pasywacji emitera tylnej części ogniwa. Technologia ogniw typu PERC określa konstrukcję ogniwa słonecznego, która różni się – podobnie jak HCC – od budowy standardowego ogniwa, wykorzystywanej przez kilka ostatnich lat. Standardowe ogniwo składa się z takich części jak: górne elektrody ujemne ze srebra (Ag), warstwa antyrefleksyjna,  półprzewodnik typu n, wafle krzemowe z domieszką boru, które tworzą złącze typu p-n, półprzewodnik typu p, aluminiowe elektrody dodatnie. Ogniwo typu PERC ma dodatkową warstwę dielektryka, dzięki której zwiększona jest  efektywność ogniwa, odbijającego każde światło docierające do dolnej warstwy płytki bez wygenerowania elektronu z powrotem w głąb ogniwa. Poprzez to odbicie, fotony mają drugą szansę na wytworzenie prądu.

TOPCon (ang. Tunnel Oxide Passivated Contact) to technologia, która wykorzystuje wyrafinowany schemat pasywacji i obiecuje jeszcze większą poprawę wydajności. Technologia TOPCon najprawdopodobniej zostanie połączona z płytkami monofonicznymi typu n, aby osiągnąć maksymalny przyrost wydajności. 

Nowe trendy w branży fotowoltaicznej

Branża fotowoltaiczna rozwija się w coraz szybszym tempie. Stale unowocześniane linie produkcyjne, nowe technologie, bardziej wymagający klienci oraz ogólnoświatowa orientacja na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii sprawiają, że zmniejsza liczbę nowo budowanych elektrowni węglowych lub gazowych, a te już funkcjonujące, są wygaszane. W ich miejsce pojawiają się farmy wiatrowe czy fotowoltaiczne, a inwestorzy indywidualni dążą do uniezależnienia się od zewnętrznych dostawców energii. Nic też dziwnego, że branża fotowoltaiczna stara się oferować coraz to nowsze rozwiązania techniczne, które niską cenę łączyłyby z wysoką wydajnością ogniw PV. 

Oczywiście szybki rozwój fotowoltaiki wymaga rozwiązań na poziomie ogólnokrajowym. Bez wsparcia ze strony rządów, inwestorzy indywidualni, marzący o przydomowej elektrowni słonecznej czy wiatrowej są właściwie bez szans – w grę wchodzą oczywiście względy ekonomiczne. 

Czas na inwestowanie w energię słoneczną

Uważa się, że jeśli koszt wytworzenia energii elektrycznej z energii słonecznej minus FiT (Feed-in-tariff czyli taryfa gwarantowana przez rząd) jest niższy niż koszt energii elektrycznej z paliw kopalnych, wówczas powinniśmy inwestować w energię słoneczną. Ten moment właśnie nadszedł, dlatego wiodący producenci modułów PV co roku rozszerzają swoją produkcję, aby zaspokoić potrzeby rynku światowego i zaskoczyć klientów nowymi inteligentnymi rozwiązaniami. Opisane wyżej technologie MWT, HCC, PERC oraz TOPCon to właśnie przykłady takich inteligentnych rozwiązań  na miarę XXI wieku.

Autor