Historien om et innovativt selskap: Sunpower

Sunpower-paneler blir ofte utpekt som de beste solcellepanelene i verden – men er de det egentlig? I denne anmeldelsen vil jeg først kort presentere selskapet og panelet. Deretter vil jeg fremheve åtte potensielle problemer med tradisjonelle paneler. Etter det skal jeg vise hvordan SunPower løste disse åtte problemene ved å bygge et fundamentalt annerledes panel. Etter dette vil jeg gi mine tanker om SunPowers økonomiske situasjon - er SunPower et risikabelt alternativ i dagens flyktige panelproduksjonsklima?

Det California-baserte solcellepanelselskapet ble grunnlagt i 1985 av Dr. Richard Swanson. Med en rekordeffektivitet på 21 prosent, har SunPower blitt hyllet som verdens mest slitesterke panel, med den laveste degraderingen, den desidert lengste garantien og en enestående forventet levetid på 40 år. Ikke rart SunPower har blitt brukt i noen av de mest interessante prosjektene på jorden.

Sunpower sine paneler er hyppig beskrevet blant verdens elite solcellepaneler. Men holder de virkelig det de lover? I denne analysen vil jeg først diskutere opprinnelsen til merkevaren og egenskapene til produktene. Jeg vil deretter diskutere utfordringene som konvensjonelle paneler står overfor og den innovative måten SunPower har svart på dem. Jeg vil avslutte med en refleksjon over SunPowers finansielle stabilitet i det svingende landskapet til produsenter av solcellepaneler.

SunPower ble grunnlagt i California i 1985 av Dr. Richard Swanson, og har utmerket seg med en rekordeffektiv effektivitet på 21 %. Deres rykte er bygget på robustheten til produktene deres, deres motstand mot nedbrytning, en eksepsjonelt lang garanti og en estimert levetid på 40 år. Det er derfor ikke overraskende å se dem assosiert med innovative prosjekter rundt om i verden.

Et fint tillegg til listen deres, er det ikke? Før vi går til kjernen av saken og ser hvorfor SunPower ble foretrukket for disse initiativene, la oss se på kvalitetskriteriene til et klassisk solcellepanel.

Utformingen av tradisjonelle solcellepaneler:

I dag er et typisk solcellepanel satt sammen av rundt 60 silikonmoduler, kalt "celler". Hver av disse cellene er merket horisontalt med et tynt lag sølv og er forbundet vertikalt med sølvstrimler.

Montasjen rammes deretter inn som et kunstverk; disse cellene er bevart takket være et EVA/polymer-lag (ligner på en plastfolie), med et vindu foran og et beskyttende lag på baksiden. Alt er konsolidert i en aluminiumsramme.

Når sollys treffer silikoncellen, produseres elektrisitet, som passerer gjennom det skjermtrykte sølvet, langs bindingsstripene, for å nå en koblingsboks festet på baksiden av panelet. Disse panelene kobles sammen ved hjelp av MC4-kontakter.

Sammenstillingen som dannes av silikoncellen, båndene, glasset, polymermaterialet, det beskyttende laget, rammen, koblingsboksen og MC4-forbindelsene er det vi kaller "List of Components" eller BOM;

Billige solcellepaneler vs Sunpower?

Å produsere et panel krever åpenbart bruk av en liste over førsteklasses materialer, ved bruk av nyere og godt vedlikeholdt automatisert utstyr. Når vi tenker på avanserte solcellepaneler, tenker vi umiddelbart på merker som SunPower, LG og Winaico. Andre, som Canadian Solar, JA Solar og Phono, representerer kinesisk kvalitet til en mer attraktiv pris. Men blant de mange panelene som er tilgjengelige, overgår spesielt én alle de andre.

Hvorfor er Sunpower-paneler de beste?

SunPowers Maxeon-celle er det sentrale elementet i SunPower-paneler. Den unike designen gjorde det mulig å overvinne minimum åtte utfordringer som vanligvis møter konvensjonelle solcellepaneler.

Fragile Cell vs Sunpower Cell!

Noen ganger, under et møte med en kunde, viser jeg en klassisk solcelle og forklarer hvordan den fungerer. Nysgjerrig tar de den ofte opp, og i løpet av sekunder går den i stykker. Deres overraskelse er til å ta og føle på, men jeg fortsetter å late som forundring for å fremheve effekten. Deretter fremhever jeg den delikate naturen til konvensjonelle solceller.

Solcellepaneler krever skånsom håndtering. Vanlige feil, som feil håndtering eller transport, kan forårsake mikrosprekker. I tillegg, med teknologisk utvikling og søken etter kostnadsreduksjon, blir panelkomponenter tynnere og tynnere, noe som fremhever risikoen. Selv om denne risikoen er tilstede selv med paneler av høyere kvalitet, er det unntak.

Dette er tilfellet med SunPower. Etter skjørhetsdemonstrasjonen viser jeg ofte en SunPower-celle. Sistnevnte, forsterket av en kobberbase, er mye mer robust. Ved å kombinere denne robustheten med kvaliteten på SunPower-glasset og rammen, er disse cellene praktisk talt immune mot mikrosprekker, selv under virkelige bruksforhold. »

Eksepsjonell pålitelighet:

Invester med selvtillit, vel vitende om at kvaliteten på SunPower Maxeon-paneler er bevist. I real-world felttesting over 8 år og med 800 000 paneler på 264 steder, viste SunPower Maxeon solcellepaneler de laveste nedbrytningsratene i bransjen,1 som representerer nesten 4 ganger større pålitelighet. konvensjonelle paneler (se PVEL 2023 test).

Toleranse og innvirkning av skyggelegging på Maxeon-cellen:

SunPower-paneler gir bedre ytelse i delvis skyggelegging. Her er en kort forklaring:

En konvensjonell silikoncelle har den positive polen på den ene siden og den negative på den andre. På grunn av denne store elektriske separasjonen, når cellen er skyggelagt, genererer den en relativt høy reversspenning for å overvinne motstand. Vanligvis varierer denne spenningen mellom 15V og 20V for en standardcelle. Denne høyspenningen kan forårsake skadelige varmepunkter og redusere paneleffektiviteten. Hvis denne reversspenningen blir for høy, aktiveres bypass-dioden, designet for å beskytte panelet. Hver gang en av disse diodene aktiveres, synker panelets produksjon med en tredjedel. Og disse diodene har begrenset levetid: Jo mer de brukes, jo raskere risikerer de å svikte.

SunPower, med sin Maxeon-celle, har plassert de to polene, positive og negative, på baksiden av cellen, veldig nær hverandre. Så, i tilfelle skyggelegging, er omvendt spenning bare 2,5 volt (X-serien) eller 5,5 volt (E-serien). Fordelene med dette designet under skyggeforhold er flere:

• Reversspenningen reduseres.
• Det genereres mindre varme.
• Det produseres mer strøm og energi.
• Bypass-dioder brukes sjeldnere, og øker dermed levetiden.

Har panelene bypass-dioder?

I motsetning til hva mange tror, ​​har SunPower-paneler bypass-dioder. Selv om en SunPower-video hevder at hver celle har en, er det ikke tilfelle. Disse diodene er installert for hver tredjedel av panelet. Betyr dette at vi med SunPower-paneler ikke trenger optimerere på et skyggelagt tak? Ikke helt. Under kraftige skyggeforhold kan det fortsatt forekomme strømubalanse. Denne effekten er imidlertid mye mindre markert enn med et tradisjonelt panel. Optimalisering kan derfor fortsatt være fordelaktig, spesielt med løsninger som Tigo TS4 eller SolarEdge. Denne optimeringen gir også fordeler som individuell panelovervåking og økt sikkerhet ved brann. For mer informasjon om optimizere, kan du se den første delen av denne artikkelen.

Indusert nedbrytning ("LOK")

For å gjøre det mulig for silisiumceller å generere strøm, gjennomgår de en "doping"-prosess. De fleste solcellepaneler er dopet med fosfor og bor, noe som resulterer i silisium av P-type, men denne typen silisium har en svakhet: den er utsatt for "lysindusert nedbrytning" eller LID. Dette vidt dokumenterte fenomenet reduserer ytelsen til standardpaneler med 1 til 4 % etter bare noen timers eksponering for lys.

Når det gjelder SunPower-paneler (og enkelte LG-modeller), bruker de silisium av type N. Sistnevnte er betydelig overlegen med tanke på ytelse og har ikke ulempene med LID. Og selvfølgelig skal det ikke forveksles med LSD.

Påvirkning av temperaturer på levetiden til solceller?

Den tradisjonelle panelproduksjonsprosessen krever en veldig delikat metode for å koble cellene sammen ved hjelp av tynne bånd. Hvis dette gjøres riktig, vil det være nok klaring til å tillate utvidelse og sammentrekning på grunn av daglige temperaturvariasjoner. Men selv om dette trinnet utføres riktig, forblir dette tilkoblingssystemet panelets svake punkt.

SunPower-paneler, derimot, bruker sterke, fleksible kobberforbindelser, designet for å imøtekomme endringer i størrelse.

Toleranse for ekstrem varme og alvorlige klimatiske forhold:

Sunpower solcellepaneler foretrekker kjølige, solfylte dager, ikke varme dager som mange tror. Når temperaturen øker, reduseres effektiviteten. De tekniske arkene for hver modul nevner denne egenskapen under navnet "termisk koeffisient". SunPowers Maxeon-celler, med sin kobberbase, sprer varme aktivt, slik at panelene bedre tåler høye temperaturer. Som et resultat har de en lavere termisk koeffisient, noe som sikrer optimal ytelse selv på brennhete dager.

Høy luftfuktighet kan korrodere solcellepaneler. Fuktighet siver inn i bakbelegget på konvensjonelle paneler over tid, noe som forårsaker korrosjon av sølvkretser og reduserer ytelsen. Selv om denne korrosjonen vises saktere på paneler av høy kvalitet, kan tegn på korrosjon observeres etter 10 til 20 år. Studier viser at varme og fuktige forhold reduserer ytelsen til standardpaneler etter bare 2000 timers eksponering.

Tilbake-kontakt IBC-type celler:

Tradisjonelle celler bruker fine sølvtrykk og tynne bånd for å overføre energi fra silisiumet til koblingsboksen. Den største ulempen med denne utformingen er at disse elementene kaster en skygge på cellen, noe som reduserer effektiviteten. Det er åpenbart at det ikke er ideelt å sette en hindring for lys foran en solcelle. Dette bringer oss til neste punkt: takinstallasjonsgrenser.

Avslutningsvis, er Sunpower-paneler de beste på markedet?

SunPower designer et av de mest avanserte solcellepanelene på markedet. Deres mobilteknologi er mindre sårbar for mikrosprekker under transport- og installasjonsstadiene og i møte med klimatiske farer. Disse panelene er mer effektive i skyggefulle forhold, håndterer temperaturvariasjoner bedre og tilbyr optimalisert produksjon under varmetopper. De har også bedre motstand mot fuktighet sammenlignet med mange andre modeller. I tillegg tillater deres høye effektivitet optimal installasjon selv på tak med begrenset plass. Selv om SunPower for tiden opplever økonomiske utfordringer, opplever mange solcellepanelprodusenter lignende situasjoner. Ved å velge SunPower investerer du i banebrytende teknologi, selv om selskapet i verste fall står overfor uoverstigelige hindringer i fremtiden.