Što je fotonaponski modul i od čega se on sastoji?

Od kojih se materijala sastoji fotonaponski modul?

Mnogo je rješenja dostupnih na tržištu i mnogo sirovina koje se mogu naći, ali filozofija proizvodnje solarnih panela je ista za sve. Fotonaponski panel sastoji od niza fotonaponskih ćelija zaštićenih staklom s prednje strane i plastičnim materijalom sa stražnje strane, što je sve zajedno obujmljeno aluminijskim okvirom. Cijeli modul je vakuumski inkapsuliran u polimeru što je moguće prozirnije. Usredotočimo se sada detaljnije na pojedinačne komponente:

1. Fotonaponska solarna ćelija

Solarne ćelije napravljene su od poluvodiča (u 95% slučajeva je to amorfni silicij) i glavna su komponenta fotonaponskog modula. Kada je poluvodič izložen svjetlosti, on apsorbira energiju svjetlosti i prenosi je na negativno nabijene čestice u materijalu koje se nazivaju elektroni. Ova dodatna energija omogućuje elektronima protok kroz materijal kao električna struja. Ta se struja izvlači kroz vodljive metalne kontakte – linije poput rešetke na solarnim ćelijama – i zatim se može koristiti za napajanje vašeg doma i ostatka električne mreže.

Kristalne ćelije mogu biti monokristalne ili polikristalne, u skladu s njihovim proizvodnim procesom. To međutim ne utječe na proizvodni proces PV modula. Glavne tehničke karakteristike su: veličina, boja, broj sabirnica i iznad svega učinkovitost pretvorbe. Potonji je glavni parametar koji utječe na izlaznu snagu ploče. Danas najzastupljenije ćelije su monokristalne s učinkovitošću od oko 21 - 22%, koje potječu od 400 425Wp fotonaponskog modula površine nešto manje od 2m2, i težine cca 21Kg.. Ćelije su međusobno povezane tankom bakrenom trakom obloženom kositrenom slitinom, koja se naziva vrpca.

Današnji standard je Half-cut tehnologija solarnih panela gdje su ćelije manje i ima ih veći broj, što povećava proizvodnju energije solarnih panela. Veći broj ćelija omogućuje da se panel podijeli na pola, tako da vrh panela radi neovisno o dnu time se stvara više energije čak i ako je donji dio panela zasjenjen i obrnuto.

2. Prednje staklo

Prednje staklo je najteži dio fotonaponskog modula i ima funkciju zaštite i osiguravanja robusnosti cijelog fotonaponskog modula, održavajući visoku transparentnost. Debljina ovog sloja obično je 3,2 mm, ali može varirati od 2 mm do 4 mm, ovisno o vrsti odabranog stakla. Važno je obratiti pozornost na karakteristike kao što su kvaliteta stvrdnjavanja, spektralna propusnost i propusnost svjetla. Za fotonaponske sustave proučavana su neka posebna stakla s posebnim uzorkom na površini koji osigurava veći stupanj hvatanja svjetlosti. Pažljivim odabirom stakla, provjerom ovih značajki ili dodavanjem antirefleksnih slojeva, može se postići ukupno poboljšanje učinkovitosti modula.

3. Stražnji list

Izraz backsheet doslovno znači list na poleđini. Izrađen je od plastičnog materijala koji ima funkciju električne izolacije i zaštite fotonaponskih ćelija od vremena i vlage. Ovaj određeni list obično je bijele boje i prodaje se u rolama ili listovima. Postoje određene izvedbe koje se mogu razlikovati u debljini, boji i prisutnosti određenih materijala za veću zaštitu ili veću mehaničku čvrstoću.

4. Okvir

Jedan od posljednjih dijelova koji se sastavljaju je okvir. Obično je izrađen od aluminija i ima funkciju osigurati robusnost te praktično i sigurno spajanje na fotonaponski modul. Zajedno s okvirom, također se sloj brtvila nanosi oko stijenki panela kao barijera protiv vlage. U tu svrhu najčešće se koristi silicij, iako se ponekad koristi posebna brtvena traka.Za posebne primjene dostupni su i moduli bez okvira ili posebna plastična rješenja. Ova rješenja obično uključuju korištenje nosača zalijepljenih sa stražnje strane i modula s tehnologijom staklo-staklo.

5. Razvodna kutija

Razvodna kutija ima funkciju izvođenja električnih priključaka van PV modula. Sadrži zaštitne diode za sjene i kabele za spajanje panela na terenu. Kod razvodne kutije bitna je kvaliteta plastike, kvaliteta brtvljenja, vrsti spoja ribona i kvaliteta by-pass dioda.