Solcellemodulets struktur og valg af materialer

Et solcellepanel består af flere lag af komponenter, som hver især påvirker kvaliteten, ydeevnen og levetiden af det endelige produkt. Når det kommer til valg af solcellepanel, findes der i dag mange leverandører på markedet, der tilbyder forskellige kvaliteter og priser. Et 100 W-modul kan variere betydeligt i både ydeevne og levetid fra den ene producent til den anden. Som kunde er det derfor vigtigt at vide, hvad der påvirker prisen, ydeevnen og levetiden for et færdigt solcellemodul.

Et solcellemodul består af følgende komponentlag:

• Aluminiumsramme

Rammer til solcellemoduler findes i forskellige størrelser og styrker. Sunlux bruger 35 mm dobbeltvæggede rammer af anodiseret aluminium i sin produktion for at sikre maksimal stabilitet og styrke.

• Frontglas

Frontglasset er en meget vigtig komponent for at sikre god moduleffektivitet, hvilket er særligt vigtigt, når det drejer sig om lave solvinkler og vandret montering af solcellepanelet. Der findes generelt to typer glas, glat glas og glas med en antireflekterende overflade, med varierende tykkelse og kvalitet. I vores produktion har vi valgt et haglbestandigt 3,2 mm frontglas med en antireflekterende, hydrofob overflade. Det betyder, at glasset bryder og absorberer solstråling effektivt, samtidig med at det har en selvrensende overflade, der er modstandsdygtig over for både haglbyger og stærkt vindtryk.

• Indkapslingslaminat

Et indkapslingsmateriale kaldet EVA (ethylenvinylacetat) anvendes mellem glasset og det underliggende komponentlag. I fremstillingsprocessen bindes materialerne sammen til en solid struktur ved hjælp af vakuum og temperaturer på op til ca. 150 grader. Det er meget vigtigt, at processen udføres korrekt i kombination med EVA af høj kvalitet. I Sunlux' produktionslinje kontrolleres denne proces nøje under præcise betingelser.

• Siliciumceller

Siliciumcellen er langt den vigtigste komponent i modulet og også den komponent, der primært bestemmer prisen på det færdige produkt. Der er i øjeblikket to typer siliciumceller, der dominerer markedet: monokrystallinske og polykrystallinske celler. En monokrystallinsk siliciumcelle er mere effektiv og har også en længere levetid end en polykrystallinsk siliciumcelle. Da den monokrystallinske siliciumcelle kræver en mere avanceret fremstillingsproces, er dens pris ca. 25-35 % højere end den tilsvarende polykrystallinske siliciumcelle.

Ud over de to mest almindelige typer siliciumskiver findes der forskellige kvalitetsgrader. Kvalitetsgraderne er baseret på graden af defekter på siliciumskiven.

Når det gælder kvalitetsklassemærkning, bør kunderne være på vagt. Desværre hersker der forvirring på markedet med hensyn til kvalitetskoncepter, og selv producenter, der markedsfører paneler som A-klasse, bruger celler af lavere klasse for at reducere omkostningerne i produktionsprocessen. Det er fuldt ud muligt at producere et modul, der udelukkende bruger celler af B- eller C-klasse. Resultatet er dog et modul, der ikke yder sit bedste. Man får en afvigende effekt på modulets overflade og en risiko for såkaldte "hot spots" på grund af afvigelser i de forskellige celleplader. Dette fører igen til en forkortet levetid, og i værste fald kan der opstå brændemærker og kortslutninger. Ved at bruge B-klasse celler kan de samlede produktionsomkostninger reduceres med op til 60 %. Disse moduler sælges normalt på auktionssider og i lavprisbutikker, hvor den tekniske viden om produktet ofte er begrænset.

For at klassificere en celleplade under den respektive kvalitetsklasse skal nedenstående kriterier være opfyldt.

A-klasse:

– Fejlfri celleplade uden synlige defekter.

– Elektriske målinger i henhold til specifikationerne

– En böjning på <= 2.0mm samt svag färgavvikelse är inom toleransramarna.

B-klasse, hvis et af følgende kriterier er opfyldt:

– Delvist afvigende elektriske specifikationer

– En afbøjning af pladen på 2,0-2,5 mm

– Farveændringer på mere end 1/4 af celleoverfladen

– Missade prints < 0,5mm

– Pastaläckage på 0.3mm- <2mm2

– Ridser på 15–50 mm

– Vattenmärken L<15mm,W<2mm

Klasse C, hvis et af følgende kriterier er opfyldt:

– Synlige defekter på cellepladen

– Revnede kanter

– Elektriske værdier, der afviger fuldstændigt fra specifikationerne

Hos Sunlux ved vi, at der ikke er nogen genveje til et godt solcellemodul. Derfor har vi valgt kun at bruge celler af højeste kvalitet i produktionen af vores solcellemoduler. I øjeblikket bruger vi kun PERC-, PERC MBB- og TOPCon-celler.

Der anvendes ikke standardceller i produktionen af vores semifleksible paneler, da standardceller ikke er særlig fleksible eller holdbare i et panel med et bøjeligt og fleksibelt frontlaminat. På trods af dette er de relativt almindelige på markedet. Desværre fører denne type celler ofte til et kortvarigt og dyrt resultat. Hos Sunlux bruger vi i stedet det, der kaldes MBB-teknologi (multi busbar). Disse celler udmærker sig ved at have flere tynde ledere på toppen af cellen, hvilket giver minimal modstand. Resultatet er et panel, der klarer delvis skygge meget godt, men som også har en betydeligt øget modstandsdygtighed over for eksterne skader, da modstanden gennem cellen er meget lav. Disse celler er blandt de allerbedste med hensyn til både effektivitet og kvalitet. Dette garanterer et slutprodukt, der lever op til forventningerne med hensyn til både ydeevne og levetid.

• Lodning

For at solcellepanelet kan fungere optimalt, skal alle celler loddes sammen med høj præcision. Hvis loddeprocessen ikke kontrolleres nøjagtigt under produktionen, er der en øget risiko for, at panelet ikke fungerer optimalt, og at dets levetid forkortes. I værste fald kan der opstå brændemærker og kortslutninger. Sunlux-paneler produceres i et moderne produktionsanlæg med en fuldautomatisk loddeproces, der garanterer optimal lodning og sikrer modulets ydeevne over en lang periode.

• Bagstykke

Det baglaminat, vi bruger hos Sunlux, består af et kompositlag kaldet TPT (Tedlar®+PET+Tedlar®). Tedlar® er en polyvinylfluoridfilm fremstillet af Dupont. Det er en specielt udviklet indkapslingsfilm designet til solcelleindustrien. Denne type film kan modstå ekstreme temperaturer og tryk i mange år uden at blive beskadiget. Dette sikrer, at solcellemodulet forbliver intakt gennem hele sin levetid. Baglaminater kan være sorte eller hvide. Der findes også transparente baglaminater. Hos Sunlux bruger vi hovedsageligt hvide laminater, da de holder paneloverfladen lidt køligere, og designmæssigt passer de bedst til et hvidt tag, f.eks. på en autocamper, campingvogn eller båd.

• Samledåse

Tilslutningsboksen er en følsom og udsat del af modulet. Det er vigtigt, at boksen har den korrekte IP-klassificering og kan modstå det miljø, hvor panelet skal monteres. I tilslutningsboksen er panelets række af siliciumceller forbundet via dioder, som sikrer, at strømmen ikke kan løbe tilbage, når solen er gået ned, og dermed aflade batterierne. Fra koblingsboksen løber der også to 90 cm lange kabler med MC4-tilslutning i hver ende til videreforbindelse til laderegulatoren.

Kvalitetstest

Er kvaliteten af dit solcellepanel testet?

For at solcellemodulet faktisk kan generere den spænding og strøm, det er klassificeret til, kræves der omhyggelige kvalitetstest og målinger ved hjælp af avanceret testudstyr. Hos Sunlux udføres kvalitetstest og målinger i flere trin under fremstillingsprocessen. Kvalitetskontrol er imidlertid en kostbar del af produktionen, og derfor udfører ikke alle producenter af solcellemoduler de test, der er nødvendige for at garantere modulets korrekte effekt og levetid. Du bør derfor tjekke med din leverandør, hvilke test der er blevet udført for at sikre modulets ydeevne og levetid.

I produktionen af Sunlux-solcellemoduler udføres kvalitetskontrol ved hjælp af avanceret kontroludstyr i flere trin.

1. Cellesortering. I det første trin udføres målinger og visuelle inspektioner på hver celle, og cellerne sorteres derefter i grupper af celler med lignende elektriske specifikationer.

2. ELCD-test. En ELCD-test (elektroluminescens) udføres under lodningsprocessen. Dette gøres ved hjælp af specielt testudstyr, hvor en type kamera bruges til at detektere defekter på cellepladen. Dette gør det muligt at opdage revner eller andre abnormiteter, der ikke er synlige med det blotte øje. En revne i cellepladen kan medføre, at modulet mister sin ydeevne efter kun kort tid, og der kan opstå "hot spots" på panelet, hvilket medfører en betydelig forringelse af ydeevnen. En EL-test eliminerer denne risiko. En EL-test afslører tydeligt et modul med defekte celleplader.

Billede ovenfor: ELCD-test, der viser et panel med defekte celleplader sammenlignet med et fejlfrit modul med celler af høj kvalitet.

3. ELCD-test nr. 2. Efter afslutningen af lamineringsprocessen udføres endnu en ELCD-test på modulet. Under lamineringsprocessen udsættes modulet for belastninger i form af høj varme og vakuumtryk, hvilket i undtagelsestilfælde kan have en negativ indvirkning på celler og loddeforbindelser. En anden ELCD-test sikrer, at cellerne ikke er blevet påvirket negativt under lamineringsprocessen.

4.Effektmåling. Efter at have bestået den anden ELCD-test udføres en endelig effektmåling ved hjælp af en flash-test. I denne test placeres modulet på et flash-bord og tilsluttes en målecomputer. Der genereres derefter et lysglimt svarende til 1000 W pr. kvadratmeter i henhold til en standardiseret testmetode. De målte værdier kan have en tolerance på +0-3 %. Det betyder, at et 100 W-panel skal generere 100-103 W effekt for at bestå testen. Alle testværdier logges sammen med modulets unikke produktionsnummer, og måledataene fra hvert enkelt modul kontrolleres. Mange producenter af mindre moduler udfører kun stikprøvekontroller under produktionen, mens andre producenter helt springer denne kvalitetskontrol over for at reducere omkostningerne, hvilket resulterer i dårlig kvalitet.

Hos Sunlux testes hvert enkelt modul separat for at sikre dets ydeevne. Disse kontroller gør det muligt for os hos Sunlux at garantere 100 %, at intet modul forlader fabrikken uden at opfylde de specifikationer, der er angivet på modulet.

Denne kvalitetskontrol er af største betydning for at opnå et velfungerende solcellemodul og et system, der effektivt genererer elektricitet i mange år fremover.