Довідник фотоелектричних модулів

Фотоелектричний модуль (сонячна панель) є важливим компонентом будь-якої сонячної електростанції і є декілька об’єднаних, між собою, фотоелектричних перетворювачів (сонячних елементів), які перетворюють енергію сонячного світла в електричну. Перетворення сонячного світла в електрику відбувається у фотоелементах виготовлених з напівпровідникових матеріалу, які під дією сонячного світла виробляють електричний струм. Для виробництва сонячних панелей використовують два типи кристалічного кремнію: монокристалічний і полікристалічний. Сполучаючи фотоелементи в модулі, а ті, у свою чергу, один з одним, можна будувати крупні фотоелектричні станції.

Основні типи фотоелектричних модулів.

Полікристалічні (тонкоплівкові). Модулі цього типа створюються методом пошарового нанесення тонких шарів напівпровідникових матеріалів на жорстку основу як правило, стекло. Відрізняються високою напругою постійного струму, що отримується з однієї панелі, при низькому струмі генерації. Матеріали, які використовуються для виготовлення: полікристалічний кремній, комбінація теллурід кадмію, селенід меді-індія-галію. Полікристалічні модулі володіють нижчим рівнем ефективності порівняно з монокристалічними аналогами.

Монокристалічні. Матеріалом для виготовлення монокристалічних  фотомодулів є понад чистий кремній, що використовується також для виробництва напівпровідникових приладів в радіоелектроніці, і добре освоєний сучасною промисловістю. Монокристалічні панелі компактні, не вимагають багато місця. Не дивлячись на компактність, вказаний тип устаткування набагато проїзводітельнєє, чим аналоги. До того ж, велика частина виготівників надає гарантію не менше 25 років. Модулі, що складаються з фотоелементів з монокристалічного кремнію, досягають комерційної ефективності до 20% і вище. Варто відзначити, що вартість монокристалічного устаткування трохи вища, оскільки процес виготовлення таких пристроїв дорожчий і складніший.

Двосторонні фотоелектричні модулі (bifacial solar module). Двосторонні сонячні модулі мають багато переваг в порівнянні з традиційними сонячними панелями. Такі модулі виробляють сонячну енергію з обох боків панелі, в той час, як традиційні непрозорі панелі із заднім аркушем є моноліцевимі, двосторонні модулі відкривають як передню, так і задню сторони сонячних елементів. Для цього модулі встановлюються на поверхню з високою здатністю, що відображає, наприклад, білий дах з або на землю зі світлою поверхнею. Деякі виробники двосторонніх модулів заявляють, що виробництво збільшується на 30% лише за рахунок додаткової потужності, що генерується із зворотньої сторони. Двосторонні модулі бувають різних конструкцій: рамкового і без рамкового виконання. Деякі з них мають подвійне скло, а інші використовують прозорі задні листи. Двосторонні модулі бувають різних конструкцій: рамкового і без рамкового виконання. Деякі з них мають подвійне скло, а інші використовують прозорі задні листи. У більшості використовуються монокристалічні вічка, але є і полікристалічні конструкції. Єдине, що незмінно – це те, що генерація виробляється з обох боків. Двосторонні модулі мають контакти/шини як на передній, так і на задній стороні своїх вічок.

Гнучкі фотоелектричні модулі (Flexible Module). Сучасні легкі і гнучкі сонячні панелі володіють ефективністю, яка не поступається традиційним жорстким кремнієвим панелям, а їх гнучкий формат і непроникаюча установка методом відшарування і приклеювання роблять їх ідеальними для широкого спектру вживань, не відповідних для важких кремнієвих панелей. Що з’явилися на ринку гнучкі тонкоплівкові фотоелектричні модулі були створені з використанням тонкоплівкової фотоелектричної технології на основі селеніда міді, індія і галію. Модулі можна згинати більше 200 разів на радіус вигину 4 см без зміни ефективності. Сонячні елементи з кремнієвим кристалічним мають товщину 65 ± 5 мкм з ефективністю до 18,4%.

У характеристиках фотоелектричних модулів будь-якого типа часто присутнє значення “ВВ” (Busbar), що в перекладі з англійського означає – “шина”. Такі шини, у вигляді тонких смуг прямокутної форми, нанесені на лицьову і тильну сторони сонячної панелі і проводять постійний струм, що генерується сонячним фотоелектричним елементом. Часто шини сонячних елементів виготовляються з міді, покритої сріблом. Срібне покриття необхідне для збільшення провідності по струму (передня сторона), а також для зменшення окислення (задня сторона). Слід зауважити, що, ніж більше струмопровідних шин, тим більше проводитися струм і відповідно буде більша загальна генерація такої сонячної панелі.