Inhoud:
Wat is een IBC-zonnepaneel?
Wat zijn de uitdagingen van hogetemperatuurweer voor zonnepanelen?
Waarom zijn IBC-zonnepanelen geschikt voor omgevingen met hoge temperaturen?
Wat is de toekomst van zonne-energie in een omgeving met hoge temperaturen?
Wat is een IBC-zonnepaneel?
De IBC-cel (Interdigitated Back Contact) is een innovatieve technologie die is ontworpen om de metalen contacten van de positieve en negatieve polen van een zonnecel naar de achterkant van de cel te verplaatsen. Deze baanbrekende benadering verbetert de efficiëntie en prestaties van de zonnecel door de plaatsing van deze contacten te optimaliseren, wat leidt tot een betere elektrische geleiding en algehele effectiviteit bij het omzetten van energie.
Wat zijn de uitdagingen van hoge temperaturen voor zonnepanelen?
1. Afname van efficiëntie:
Hoge temperaturen kunnen leiden tot een afname van de fotovoltaïsche omzettingsefficiëntie van zonnepanelen. De typische rendementsvermindering van zonnepanelen op basis van silicium bij hoge temperaturen is een veel voorkomend probleem. Dit komt doordat de temperatuurstijging leidt tot verhoogde verstrooiingsverliezen van ladingsdragers, waardoor de beweging van elektronen wordt vertraagd, waardoor het totale fotovoltaïsche omzettingsrendement daalt.
2. Thermische vervorming:
Verhoogde temperaturen kunnen thermische vervorming veroorzaken in zonnepanelen, waardoor hun vorm verandert. Dit kan de structuur en materiaalprestaties van zonnepanelen negatief beïnvloeden, waardoor hun mechanische stabiliteit in gevaar komt.
3.Thermo-optische effecten:
In omgevingen met hoge temperaturen zijn zonnepanelen gevoeliger voor thermo-optische effecten, waarbij een deel van het zonlicht wordt omgezet in warmte-energie. Dit leidt tot een verdere verhoging van de temperatuur van het paneel, waardoor een positieve feedbacklus ontstaat die het paneel vatbaarder maakt voor oververhitting.
4.Elektrolytverlies:
Voor bepaalde typen zonnecellen kunnen hoge temperaturen leiden tot verlies van elektrolyt, waardoor de stabiliteit en prestaties van de cellen worden beïnvloed. Dit is vooral cruciaal voor gespecialiseerde cellen zoals kleurstofgevoelige zonnecellen.
5. Verkorte levensduur:
Langdurig gebruik in omstandigheden met hoge temperaturen kan het verouderingsproces van zonnepanelen versnellen, waardoor hun levensduur afneemt. Dit is voornamelijk te wijten aan het feit dat verhoogde temperaturen materiaaldegradatie en slijtage van interne componenten in de zonnecellen versnellen.
Waarom zijn IBC-zonnepanelen geschikt voor omgevingen met hoge temperaturen?
Lage temperatuurcoëfficiënt
De lagetemperatuurcoëfficiënt van het zonnepaneel geeft aan hoe de prestatieparameters veranderen met elke graad Celsius variatie in de bedrijfstemperatuur. Deze coëfficiënt geeft aan hoe gevoelig de elektrische prestaties van het paneel zijn voor schommelingen in de bedrijfstemperatuur. Het IBC zonnepaneel heeft bijvoorbeeld een temperatuurcoëfficiënt van -0,29%/°C. Dit betekent dat voor elke stijging van de bedrijfstemperatuur met één graad Celsius boven de standaard testomstandigheden (STC) van 25°C, het piekvermogen van het IBC zonnepaneel met 0,29% afneemt.
Hieronder vergelijken we de vermogensdegradatie van twee zonnepanelen met verschillende temperatuurcoëfficiënten (PERC vs. IBC) onder omstandigheden met hoge temperaturen bij 40°C.
1. IBC-zonnepanelen (temperatuurcoëfficiënt van 0,29%/°C):
Toename in bedrijfstemperatuur: 80°C - 25°C = 55°C.
Vermogensdegradatie = 55°C × 0,29%/°C = 15,95%.
2. PERC zonnepanelen (temperatuurcoëfficiënt van 0,34%/°C):
Toename in bedrijfstemperatuur: 55°C.
Vermogensdegradatie = 55°C × 0,34%/°C = 18,7%.
Bij verhoogde temperaturen vertonen IBC- en PERC-zonnepanelen een vermogensdegradatie van respectievelijk 15,95% en 18,7%. Dit benadrukt het superieure prestatiebehoud van IBC-zonnepanelen onder omstandigheden met hoge temperaturen. Bovendien wordt het verschil in vermogensdegradatie tussen deze twee paneeltypes duidelijker naarmate de bedrijfstemperaturen stijgen. Daarom zijn IBC-zonnepanelen de optimale keuze voor omstandigheden met warm weer.
Goede weerbestendigheid (thermische stress)
De term "goede weerbestendigheid" in de context van zonnepanelen, ook bekend als uitstekende thermische stressprestaties, verwijst naar het vermogen van zonnepanelen om hun prestaties en stabiliteit te behouden onder verschillende klimatologische omstandigheden, waaronder omgevingen met hoge temperaturen. Dit is een cruciale eigenschap omdat zonnepanelen vaak in verschillende weersomstandigheden moeten werken en in sommige regio's met warm weer te maken kunnen krijgen.
Het geavanceerde ontwerp met volledig back-contact van IBC-zonnepanelen (Interdigitated Back Contact) is nauw verbonden met hun weerstand tegen thermische belasting. Een belangrijk aspect van dit ontwerp is de verplaatsing van de positieve en negatieve elektroden van het zonnepaneel naar achteren, waardoor er aan de voorkant geen linten en metalen rasterlijnen nodig zijn. Dit unieke ontwerp vermindert het optreden van thermische stress aanzienlijk.
Ten eerste ondervinden IBC-zonnepanelen zonder metalen rasterlijnen en linten aan de voorkant minder thermische uitzetting en inkrimping tijdens temperatuurschommelingen. Deze vermindering van thermische stress aan de voorkant verbetert de algehele stabiliteit en duurzaamheid van het zonnepaneel.
Bovendien optimaliseert het ontwerp van IBC-zonnepanelen de efficiëntie van de stroomoverdracht binnen de zonnecel, dankzij het verbeterde elektrodecontact aan de achterkant met de zonnecellen. Dit vermindert effectief resistieve verliezen en verbetert de algehele prestaties van het zonnepaneel.
LeTID-effect:
LeTID (Light and Elevated Temperature Induced Degradation) is een effect dat de prestaties van zonnepanelen beïnvloedt en dat voornamelijk optreedt wanneer zonnepanelen worden blootgesteld aan licht en hoge temperaturen. Het LeTID-effect kan leiden tot een vermindering van de prestaties van zonnepanelen, waardoor hun stabiliteit op lange termijn wordt aangetast.
Redenen waarom IBC beter presteert in termen van anti-LeTID:
1.Elektrodepositie: De elektroden van IBC-zonnepanelen bevinden zich aan de achterkant in plaats van aan de voorkant, wat helpt om het aantal ladingsvangende centra op het oppervlak van de zonnecel te verminderen. Ladingvangende centra, die defecten of onzuiverheden zijn, kunnen ladingen vangen en vasthouden, waardoor de prestaties van de zonnecel afnemen. Door de elektrodes naar achteren te verplaatsen, vermindert het IBC-ontwerp het aantal ladingsvangende centra dat zich aan de voorkant van de zonnecel kan vormen, waardoor het optreden van het LeTID-effect wordt vertraagd.
2. Stroomverdeling: Bij het IBC structurele ontwerp worden de zonnecelelektroden kruislings geplaatst, wat een gelijkmatigere verdeling van de stroom over het oppervlak van de zonnecel bevordert. Dit helpt om gelokaliseerde hotspots te verminderen en het optreden van LeTID te beperken. Ter vergelijking: sommige andere structuren kunnen leiden tot een concentratie van stroom in specifieke gebieden, waardoor het risico op LeTID toeneemt.
PVF-folie
IBC (Interdigitated Back Contact) zonnepanelen maken gebruik van een ontwerp met een TPE backsheet met een PVF (Tedlar) folie en een verbeterde EPE lijmlaag, wat bijdraagt aan een beter aanpassingsvermogen bij hoge temperaturen.
Deze verbetering levert verschillende voordelen op, waaronder:
1. Thermische stabiliteit: De PVF (Tedlar) folie heeft doorgaans een hoge thermische stabiliteit, waardoor de prestaties en structurele stabiliteit behouden blijven in omgevingen met hoge temperaturen. Dit helpt de zonnepanelen om normaal te functioneren onder omstandigheden met hoge temperaturen, waardoor het risico van prestatievermindering wordt beperkt.
2. Lage waterdoorlaatbaarheid: TPE backsheets hebben vaak een lage waterdoorlaatbaarheid, wat betekent dat vocht minder snel de binnenkant van de zonnepanelen binnendringt. In omstandigheden met hoge temperaturen kan het binnendringen van vocht leiden tot slechtere prestaties, maar het gebruik van materialen met een lage waterdoorlaatbaarheid helpt dit probleem te verminderen.
3. Lijmlaag die bestand is tegen hoge temperaturen: De verbeterde EPE kleeffilm kan een hoge weerstand hebben tegen verhoogde temperaturen, waardoor het bestand is tegen spanning en vervorming onder omstandigheden met hoge temperaturen. Dit draagt bij aan het behoud van de stabiele vorm en prestaties van de zonnepanelen in omgevingen met hoge temperaturen.
Wat is de toekomst van zonne-energie in omgevingen met hoge temperaturen?
1. Verbeterd aanpassingsvermogen bij hoge temperaturen:
IBC zonnepanelen zijn stabieler in omgevingen met hoge temperaturen dan traditionele panelen. Hun ontwerp minimaliseert de interne weerstand en warmteverliezen, wat bijdraagt aan het behoud van een hogere omzettingsefficiëntie bij hoge temperaturen.
2. Geoptimaliseerde energieomzetting:
IBC-technologie verbetert de fotovoltaïsche omzettingsefficiëntie van zonnepanelen. Terwijl traditionele panelen prestatievermindering kunnen ondervinden bij hoge temperaturen, blinken IBC-zonnepanelen uit in het aanpakken van dergelijke uitdagingen en zorgen ze voor stabielere energieomzettingsprestaties.
3. Succes in echte toepassingen:
Er zijn succesvolle toepassingen van IBC-zonnepanelen bij hoge temperaturen. Deze gevallen bieden tastbare ondersteuning en bevestigen de uitstekende prestaties van IBC-technologie in uitdagende omgevingen met hoge temperaturen.
Sinds 2008 is Maysun Solar gespecialiseerd in de productie van hoogwaardige fotovoltaïsche modules. Kies uit onze grote selectie van volledig zwarte, zwart frame, zilveren en glas-glas zonnepanelen. Deze panelen zijn gemaakt met behulp van MBB, IBC en shingled technologieën. Deze panelen leveren superieure prestaties en hebben een stijlvol ontwerp dat goed past bij elk gebouw. Maysun Solar heeft kantoren, magazijnen en langdurige relaties met uitstekende installateurs in vele landen! Neem contact met ons op voor de laatste prijzen van zonnepanelen of voor vragen over fotovoltaïsche energie. We helpen je graag verder.
Misschien vindt u dit ook leuk:
