Эффективные и эффектные солнечные батареи Seraphim Eclipse

Июнь 2017

За последнее десятилетие произошел ощутимый рост мощности солнечных модулей, который достигался не только разработкой кристаллов с более высоким КПД, но и повышением эффективности использования массово выпускаемых фотоячеек. До недавнего времени основные надежды на рост КПД солнечных модулей из обычных кристаллов связывали с технологией дополнительного переотражающего диэлектрического слоя PERC (инновация в производстве фотоячейки) и с двухсторонними / Bifacial фотомодулями (инновация в производстве модуля).

Использование «безразрывных» фотоэлементов – совершенно новый тренд, заданный батареями Seraphim Eclipse, вызвавшими всеобщий интерес на юбилейной 10-й международной выставке Солнечной энергетики SNEC2016 в Шанхае своими очевидными преимуществами:

Основные преимущества солнечных батарей Seraphim Eclipse

На 15% выше выработка с площади в сравнении с обычными солнечными батареями типо-размера 60 ячеек 1650мм х 1000мм (mono-Eclipse 320Вт в размере 270/280Вт-монокристалл, poly-Eclipse 290Вт в размере 250Вт-поликристалл)

Минимизация эффекта «горячей точки» при частичном затенении (мало учитываемый заказчиками, но значимый негативный фактор снижения срока службы СБ при затенениях)

Впечатляющий внешний вид – с выходом Eclipse «традиционные» солнечные батареи из кремниевых кристаллов приблизились к привлекательной эстетике аморфных, имея при этом гораздо более высокий КПД и срок службы

Идея Seraphim Eclipse, как и в технологиях PERC / bi-facial, состоит в том, что рост выработки достигается не экстенсивным путем (дорогими монокристаллами с КПД 23-25%), а повышением эффективности использования обычных кристаллов с КПД 18% (поли) и 20% (моно).

Отличие от вышеупомянутых технологий в том, что новая технология соединения кристаллов «внахлест» и отказ от Busbar шин – это инновация в производстве одновременно и фотоячейки, и всего модуля.

Как устроены Seraphime Eclipse?

Проблемы классических солнечных батарей

В большинстве солнечных панелей для сбора генерируемого тока используется тонкая токопроводящая сетка, наложенная на поверхность фотоячеек – Busbar шины. Общепринятый метод улучшения съема мощности – увеличение числа шин-проводников. Однако негативным эффектом является то, что большее число шин затеняет ячейки.

Второй очевидной проблемой обычных солнечных модулей является неполное, в силу зазоров между фотоячейками, использование площади панели под генерацию.

Seraphime Eclipse - фотоячейки без Busbar и без разрывов

Инженеры Seraphim Solar решили проблему увеличения числа Busbar изобретательским методом – устранили наложенные поверх ячеек Busbar-шины, заставив выполнять их работу сами фотоячейки. Панели Eclipse выполнены из наложенных друг на друга фотоэлементов. Нижний край каждого фотоэлемента покрывает верхнюю часть следующего элемента (можно сказать «затмевает», что и было обыграно в названии Eclipse – Затмение).

Площадь перекрытия покрыта токопроводящей пастой и вся целиком выполняет функцию Busbar. Сами фотоэлементы, полученные из стандартных фотоячеек лазерной резкой, довольно малы, поэтому площади контакта достаточно для съема всего тока генерации.

34 перекрывающихся фотоэлемента составляют 1 безразрывную гипер-ячейку, визуально выглядящую как сплошная полоса.
10 гипер-ячеек полностью закрывают поверхность панели. Таким образом, повышается эффективность использования площади.
5+5 гипер-ячеек формируют два массива, соединенные в распределительном боксе в центре длинной стороны батареи. Это минимизирует потери мощности в случае затенения нижней части модуля при установке рядов батарей под углом к несущей поверхности.
Кардинальное снижение «hotspot» эффекта (точечного разогрева при затенении) благодаря пониженному, в сравнении с обычными ячейками 156х156, току в гипер-ячейке.
Стандартное номинальное напряжение 24В (Vmp 36-38В) модулей Eclipse позволяет использовать типовые для 60-элементых СБ комбинации соединения в массивы.

При этом КПД всего фотомодуля SeraphimEclipse равен КПД фотоячейки.

Сколько стоит повышенная эффективность?

Очевидно, что из-за перекрытия фотоэлементов и выбраковки непрямоугольных срезов монокристалла панели Seraphim Eclipse требуют больше материала. Раньше это считалось бы неприемлемой потерей ценного материала. Но в Eclipse используются стандартные солнечные кристаллы, себестоимость которых для вертикально интегрированной компании с собственным их производством не так высока.

Кроме того, технология безразрывных ячеек Seraphim Eclipse – это новая технология сборки, то есть подразумевает ввод дополнительных технологических операций, но не требует новой производственной линии

Поэтому стоимость Seraphim Eclipse практически не превышает стоимость обычного солнечного модуля от производителя того же класса, что Seraphim Solar.

При этом для безразрывных ячеек в качестве исходного материала могут выступать любые фото-ячейки. Поэтому очевидно, что при снижения цены кристаллов с повышенным КПД, а также при развертывании на Seraphim Solar линии производства PERC закономерным развитием будет комплектование безразрывных фотоэлементов уже из них, что обеспечит еще больше мощности.

Насколько это надежно?

Несложно представить, что использование для сборки модуля вместо 60 стандартных солнечных ячеек 340 лазерных срезов включает в себя гораздо больше шагов и требует очень точного выполнения технологических операций.

Закономерен вопрос – надежна ли такая сложная в сборке батарея?

Eclipse1module

Ответ на это дает знак сертификации TÜV SÜD на солнечных панелях Seraphim Eclipse – признанный в отрасли знак особо высокого качества.

Знак сертификации TÜV SÜD подтверждает прохождение конкретной моделью солнечных батарей добровольного для производителя экстремального тестирования под говорящим названием Thresher Test или «Тест молотилки». Тест был разработан для для имитации воздействия разрушающих солнечные батареи факторов в течение 20-30 лет – это гораздо более жесткие испытания, нежели стандартные тесты IEC сертификации.

В рамках Thresher Test независимая Техническая инспекция TÜV SÜD (Германия) проводит серию испытаний 8 солнечных модулей, получаемых у случайным образом выбранного дилера проверяемого бренда.

Не описывая все процедуры, достаточно упомянуть один лишь тест на разогрев модуля до 85⁰С, в результате которого должна произойти потеря 20% мощности модуля. Порог прохождения теста – минимум 2000 часов (80 суток) нагрева, максимально проверяемый интервал – 3000 часов (4 месяца). Батареи Seraphim Eclipse прошли тест по максимальному показателю.

Для имеющих знак TÜV SÜD солнечных батарей Seraphim Eclipse можно однозначно утверждать, что они прослужат 25 и более лет в реальных полевых условиях.

Seraphim Solar - производитель уровня Tier 1 по классификации Bloomberg, то есть входит в число самых авторитетных, проверенных рынком поставщиков.

Дополнительно читать - о производителе Seraphim Solar

« назад