Kako določiti kakovost solarnih panelov

Lastnosti materialov, ki se uporabljajo za proizvodnjo solarnih plošč, v največji meri določajo njihovo funkcionalnost, vzdržljivost in skladnost s proizvajalčevimi navedenimi lastnostmi. Kakovost sončnih kolektorjev, proizvedenih iz sekundarnih ali nizkokakovostnih surovin, je še kako zaželena. Nizka nakupna cena takšne opreme ne prinaša koristi zaradi nezadostne učinkovitosti in kratke življenjske dobe.

Kako lahko določim raven kakovosti sončnih kolektorjev?

Parametre, ki se uporabljajo za določanje kakovosti sončnih kolektorjev, je enostavno oceniti.

Faktor polnjenja volt-amperske karakteristike (VAC)

Faktor zapolnitve SAC je glavni kazalnik kakovosti izdelka in je opredeljen kot rezultat razmerja med dejansko in hipotetično močjo plošče. Višji ko je, manjša je izguba zmogljivosti zaradi notranje upornosti materiala.

Ocenjevanje videza sončne plošče

Videz solarnih panelov je tudi pokazatelj njihove kakovosti in učinkovitosti. Idealno je uporabljati homogene sončne celice brez vidnih napak, kot so odlomki, razpoke in praske. Njihova prisotnost povzroča izgube pri pretvorbi sončne energije v električno.

Poškodbe skrajšajo življenjsko dobo solarnega panela, saj ostro UV sevanje hitreje uniči njegovo mikrostrukturo. Število in oblika elementov v modulu vam lahko povesta tudi o njegovi zmogljivosti.

• Sistemi z močjo 90 W ali več, zasnovani za delovanje pri osnovni napetosti 12 V, morajo biti sestavljeni iz 36 enakih modulov velikosti najmanj 12,5 x 12,5 cm. Uporaba večjega števila kosov, katerih oblika ni kvadratna, običajno pomeni, da so bile za izdelavo baterije uporabljene odpadne sončne celice.
• Sistemi z napetostjo 24 V so nekakšna izjema, saj morajo imeti v svoji strukturi dele v obliki polovičnih elementov velikosti 12,5 x 12,5 cm.
• Sistemi z nazivno močjo od 140 do 170 W in nazivno napetostjo 12 V so sestavljeni iz 36 elementov velikosti 15,6 × 15,6 cm.

Število sončnih celic v zasnovi, ki presega priporočeno število sončnih celic, pomeni veliko količino spajkanja, kar povečuje tveganje kratkega stika. Sistemi, izdelani iz nekakovostnih sestavnih delov, so že tako ali tako slabe kakovosti in skupaj z zgoraj omenjeno značilnostjo montaže izgubijo precejšnjo zanesljivost.

Kakovostne kategorije sestavnih delov sončnih celic

Moduli za pretvorbo sončne energije, dobavljene v dnevnih urah, so zapletene strukture, za njihovo učinkovito delovanje pa je pomembna vsaka podrobnost.

Razvrstitev sončnih celic

Za oceno kakovosti sončnih celic je treba najprej ugotoviti razred sončnih celic, ki se uporabljajo za njihovo proizvodnjo. Njihova mikrostruktura je tista, ki določa njihovo življenjsko dobo in vpliva na njihovo učinkovitost.

Razredi A, B, C, D

• Elementi razreda A imajo najboljše kakovostne lastnosti: brez odlomkov, prask ali razpok. Gladka površina ter homogenost kristalne plasti in barve zagotavljata nizko stopnjo razgradnje in visok faktor zapolnitve nad 0,7. Za modele te vrste so običajno značilne višje vrednosti moči in nižji temperaturni koeficient, kot je navedeno v podatkovnem listu.
• Solarne celice razreda B imajo faktor zapolnitve od 0,4 do 0,7 zaradi vidnih površinskih napak. Strukturne nepravilnosti povzročajo tudi pospešeno staranje opreme, izdelane iz te vrste surovin. V nekaterih primerih še vedno omogoča doseganje učinkovitosti delovanja, primerljive s prejšnjo kategorijo, zato se pogosto uporablja pri proizvodnji sončnih kolektorjev.
• Sončne celice razreda C imajo resne strukturne in površinske napake: razpoke, odlomke, izgubo strukturnih delov. Prodajajo se po nizki ceni in ne omogočajo proizvodnje sončne opreme z visoko zmogljivostjo, saj njihov faktor učinkovitosti ne presega 15 %. V profesionalni proizvodnji se takšni moduli lahko uporabljajo le za izdelavo sistemov z nizko napetostjo za polnjenje baterij od 12 do 48 V.
• V kategorijo razreda D spadajo odpadni materiali iz proizvodnje sončnih celic. Uradno veljajo za neprimerne za proizvodnjo sončnih celic in jih je treba pretopiti. V praksi jih pogosto uporabljajo brezvestni proizvajalci, ki izrezujejo celotne dele izdelkov in jih uporabljajo za izdelavo opreme z majhno močjo.

Sončne celice razredov C in D so razmeroma velike in težke, njihov izkoristek pa je manjši od 14 %. Posebej nevarne so za uporabo v sistemih z zaporedno povezavo konstrukcijskih delov in visokimi enosmernimi napetostmi iz modulov (od 100 V).

Mikrorazpoke, značilne za te kategorije opreme, lahko povzročijo vroče točke v modulu in popolno odpoved. Temperatura na poškodovanem območju se lahko v najkrajšem možnem času (že v 60 sekundah) dvigne na 300 °C ali več.

Posamezni proizvajalci sončne opreme lahko uporabljajo lastne možnosti za razdelitev celic v skupine glede na njihovo kakovost. Suntech na primer uporablja sistem, sestavljen iz razredov Perfect Grade, A in B. Ti razredi dejansko izpolnjujejo zahteve, opisane za prva tri mesta običajne klasifikacije.

Veliko tovarn na Kitajskem je usmerjenih v delitev blaga le v dve skupini glede na kakovost, A in B razred, tako da druga kategorija ne vključuje le sončnih celic z velikimi napakami na površini in strukturi, ampak celo odpadke, ki jih je treba odstraniti.

EVA laminirna folija

Laminirna folija EVA je nameščena na sprednji in zadnji strani solarnega panela in je zasnovana tako, da zagotavlja popolno zatesnitev opreme brez blokiranja sončne svetlobe. Njene lastnosti neposredno določajo življenjsko dobo opreme:

• poceni sorte imajo življenjsko dobo 5-10 let;
• kakovostni izdelki delujejo že 25 let in več.

Po navedenem obdobju neprekinjenega delovanja začne material pod vplivom atmosferskih vplivov in ultravijoličnega sevanja razpadati. To se kaže v nastajanju razslojenosti, motnosti in porumenelosti. Te motnje povzročajo izgubo tesnosti in splošno zmanjšanje učinkovitosti modula.

Postopno zmanjševanje zmogljivosti lahko privede do popolne odpovedi opreme. Po videzu je nemogoče ločiti slabo kakovostno folijo od kakovostne, zato se je treba osredotočiti na stroške končnega modula. Nenavadno nizke cene so pogosto posledica uporabe nestabilnih in kratkotrajnih vrst EVA.

Povratna folija PET (PET) Povratna folija PET

PET, ki je običajno bele ali črne barve, se uporablja za zaščito spodnje strani solarnih plošč in njihovo tesnjenje. Gre za termoplastični polimer, ki je v proizvodnji zelo cenjen zaradi svoje preglednosti, trdnosti, kemične inertnosti in plastičnosti.

Material dobre kakovosti ohranja svoje lastnosti v širokem temperaturnem območju (od -40 do +75 °C). Glede na debelino uporabljenega izolacijskega sloja polietilen tereftalat zagotavlja najvišje projektne vrednosti napetosti (600 ali 1000 V). Njegov tehnični opis mora vsebovati potrebne podatke o uporabljeni foliji PET.

Čim cenejši je material, tem krajša je njegova življenjska doba. Po izteku življenjske dobe se neizogibno pojavijo razslojenost, razpokanost folije in porumenelost. Poškodbe PET vodijo do porušitve tesnosti heliopanelov in popolne izgube funkcionalnosti modula.

Ocena na ravni proizvajalca

Zaupanje v izdelek je v veliki meri odvisno tudi od ugleda proizvodnega obrata.

1. Največji obrati, ki imajo bogate izkušnje na solarnem trgu, imajo običajno letni obseg vsaj 1 GW in lastno proizvodnjo sestavnih delov. Tovrstni obrati podpirajo znanstvene raziskave in v veliki meri uporabljajo avtomatizirane sisteme.
2. Srednjo kategorijo predstavljajo proizvajalci, ki sami proizvajajo sončne celice, vendar ne uporabljajo dovolj inovativnih robotskih tehnologij. V to skupino proizvajalcev v Rusiji spada tovarna Hevel, ki pa komponent ne prodaja na domačem trgu.
3. Glavni tržni segment predstavljajo majhne montažne organizacije. Te organizacije ne vlagajo in proizvajajo sončne kolektorje iz sestavnih delov, ki so že na voljo in so kupljeni od zunaj.

Kakovost solarnih panelov, proizvedenih v Rusiji, je torej odvisna le od integritete proizvajalcev ter njihove skrbne izbire dobaviteljev komponent in delov. Ti morajo biti pred sestavljanjem strogo nadzorovani in izbrani.