Ogniwa fotowoltaiczne w technologii MWT – co to jest?
Ogniwa MWT w fotowoltaice – co to jest?
W tradycyjnych modułach fotowoltaicznych widoczne są cienkie przewody prądowe, określane jako szyny zbiorcze. Technologia Metal Wrap Through (MWT) wprowadza innowacyjne podejście, przenosząc elektrody na tylną stronę ogniwa. Dzięki temu nie ma potrzeby prowadzenia przewodów po powierzchni wystawionej na działanie promieni słonecznych. Taka konstrukcja pozwala zwiększyć powierzchnię aktywną ogniwa. Wpływa to bezpośrednio na poprawę absorpcji światła i podniesienie ogólnej wydajności modułu PV. Ograniczenie zacienienia frontu ogniwa zmniejsza także straty wynikające z oporu elektrycznego. Przesunięcie połączeń pod powierzchnię ogniwa umożliwia uzyskanie bardziej jednolitego i estetycznego wyglądu paneli. W szczególności znajduje to zastosowanie w projektach wymagających wysokiej jakości wizualnej, zwłaszcza w rozwiązaniach zintegrowanych z bryłą budynku.
Przeczytaj także:
- Jak poradzić sobie z przegrzewaniem się magazynów energii?
- Jak działają magazyny energii w niskich temperaturach?
- Czym jest instalacja balastowa fotowoltaiki?
Technologia MWT w modułach fotowoltaicznych – co to jest?
Technologia Metal Wrap Through (stanowi alternatywę dla tradycyjnych metod tworzenia połączeń w krzemowych ogniwach fotowoltaicznych. W odróżnieniu od klasycznych konstrukcji, gdzie przewodzące linie przypominające siatkę znajdują się na przedniej stronie ogniwa, w systemie MWT połączenia umieszczane są na spodzie. Brak busbarów na froncie sprawia, że cała dostępna powierzchnia ogniwa może skuteczniej pochłaniać promieniowanie słoneczne.
Gęste rozmieszczenie ścieżek przewodzących na tylnej stronie zmniejsza opory elektryczne i ogranicza straty energii. Na froncie widoczne pozostają jedynie niewielkie punkty połączeń pomiędzy płytkami. Technika ta znajduje zastosowanie zarówno w modułach wykonanych z krzemu monokrystalicznego, jak i polikrystalicznego i umożliwiaj tworzenie paneli o wyższej sprawności oraz bardziej estetycznym wyglądzie. Jest to szczególnie pożądane w projektach architektonicznych wymagających większej integracji z budynkiem.
Jakie zalety ma technologia ogniw kontaktowych MWT do fotowoltaiki?
Wprowadzenie technologii MWT do konstrukcji paneli fotowoltaicznych pozwala osiągnąć szereg zalet zarówno w budowie, jak i eksploatacji systemu. Przeniesienie ścieżek przewodzących na spodnią stronę ogniw eliminuje efekt zacienienia powierzchni aktywnej. Przekłada się to na lepszą wydajność w pozyskiwaniu energii słonecznej.
Odprowadzanie ciepła odbywa się w bardziej kontrolowany sposób, a to sprzyja stabilnej pracy w zmiennych warunkach temperaturowych i zmniejsza ryzyko wystąpienia zjawiska przegrzewania modułów. Budowa paneli w tej technologii pozwala na zmniejszenie ryzyka korozji i ogranicza wymagania dotyczące wytrzymałości mechanicznej, co umożliwia produkcję cieńszych, a jednocześnie trwalszych urządzeń.
Proces recyklingu takich modułów jest ułatwiony dzięki zastosowaniu przewodzącej folii zamiast klasycznego lutowania. Konstrukcje oparte na technologii MWT back contact cechują się wolniejszą degradacją roczną i dłuższym utrzymaniem wysokiej sprawności, co przekłada się na zwiększoną produkcję energii w porównaniu z tradycyjnymi rozwiązaniami. Systemy te mogą być dodatkowo łączone z innymi zaawansowanymi technologiami, takimi jak HCC, PERC czy TOPCon.
Czym są technologie PERC, TOPCon i HCC?
Ogniwa typu HCC, czyli Half Cut Cells, opierają się na konstrukcji, w której tradycyjne ogniwo zostaje podzielone na dwie części. Takie rozwiązanie powoduje zmniejszenie natężenia prądu w każdej z połówek, a to ogranicza straty wynikające z oporu elektrycznego. Dzięki temu zwiększa się sprawność oraz uzysk energii, szczególnie przy intensywnym nasłonecznieniu. Modyfikacja ta umożliwia podniesienie mocy modułu bez istotnego zwiększania jego rozmiarów lub kosztów produkcji.
Technologia PERC, czyli Passivated Emitter and Rear Cell, polega na dodaniu specjalnej warstwy izolacyjnej po tylnej stronie krzemowej płytki. Jej zadaniem jest odbijanie promieniowania, które przechodzi przez ogniwo bez wywoływania efektu fotoelektrycznego, co umożliwia ponowne wykorzystanie światła do generacji prądu. W efekcie wzrasta sprawność urządzenia bez konieczności zmiany jego konstrukcji zewnętrznej.
TOPCon, czyli Tunnel Oxide Passivated Contact, bazuje na wykorzystaniu cienkiej warstwy tlenku oraz polikrystalicznej warstwy kontaktowej do pasywacji tylnej strony ogniwa. Tego typu struktura ogranicza straty nośników ładunku i usprawnia konwersję promieniowania słonecznego na energię elektryczną. W połączeniu z płytkami typu n możliwe staje się osiągnięcie bardzo wysokich parametrów sprawności, co czyni tę technologię jednym z istotnych kierunków rozwoju w branży fotowoltaicznej.
Panele fotowoltaiczne w technologii MWT – czy wpływają na rozwój rynku PV?
Sektor fotowoltaiki odnotowuje szybki rozwój, który jest napędzany postępem technologicznym, rosnącymi wymaganiami użytkowników oraz coraz większym znaczeniem odnawialnych źródeł energii w strategiach energetycznych. Modernizacje procesów produkcyjnych i wprowadzanie nowych rozwiązań sprawiają, że tradycyjne elektrownie oparte na paliwach kopalnych stopniowo ustępują miejsca farmom słonecznym i wiatrowym.
Wzrastające zainteresowanie użytkowników indywidualnych wynika z chęci uniezależnienia się od zewnętrznych dostawców energii. Branża odpowiada na te oczekiwania, rozwijając technologie, które oferują atrakcyjne warunki finansowe i poprawioną wydajność modułów, czego przykładem jest rosnące wykorzystanie technologii MWT Back Contact.
Aby umożliwić szerszy rozwój energetyki rozproszonej, potrzebne są również działania wspierające na poziomie krajowym. Programy pomocowe i odpowiednie regulacje mogą ułatwić realizację inwestycji osobom, dla których koszt wdrożenia systemów fotowoltaicznych wciąż stanowi istotną barierę.