Príbeh inovatívnej spoločnosti: Sunpower

Slnečné panely sú často propagované ako najlepšie solárne panely na svete – ale sú to naozaj tak? V tejto recenzii najskôr v krátkosti predstavím spoločnosť a panel. Ďalej poukážem na osem potenciálnych problémov s tradičnými panelmi. Potom ukážem, ako SunPower vyriešil týchto osem problémov vytvorením zásadne odlišného panelu. V nadväznosti na to uvediem svoje myšlienky o finančnej situácii spoločnosti SunPower – je SunPower riskantnou možnosťou v dnešnej nestálej klíme výroby panelov?

Spoločnosť so sídlom v Kalifornii založená na solárnych paneloch bola založená v roku 1985 Dr. Richardom Swansonom. S rekordnou účinnosťou 21 percent je SunPower oslavovaný ako najodolnejší panel na svete s najnižšou degradáciou, najdlhšou zárukou a bezprecedentnou očakávanou životnosťou 40 rokov. Niet divu, že SunPower bol použitý v niektorých z najzaujímavejších projektov na Zemi.

Panely Sunpower sú často popisované medzi elitnými solárnymi panelmi na svete. Ale naozaj plnia svoje sľuby? V tejto analýze najprv rozoberiem genézu značky a vlastnosti jej produktov. Potom budem diskutovať o výzvach, ktorým čelia konvenčné panely, ao inovatívnom spôsobe, akým na ne SunPower reagoval. Zakončím úvahou o finančnej stabilite SunPower v kolísajúcom prostredí výrobcov solárnych panelov.

Spoločnosť SunPower, založená v Kalifornii v roku 1985 Dr. Richardom Swansonom, sa vyznamenala rekordnou mierou účinnosti dosahujúcou 21 %. Ich povesť je postavená na robustnosti ich produktov, ich odolnosti voči degradácii, výnimočne dlhej záruke a odhadovanej životnosti 40 rokov. Nie je preto prekvapujúce vidieť ich spájané s inovatívnymi projektmi po celom svete.

Pekný doplnok do ich zoznamu, nie? Predtým, ako sa dostaneme k jadru veci a uvidíme, prečo bol SunPower preferovaný pre tieto iniciatívy, pozrime sa na kritériá kvality klasického solárneho panelu.

Dizajn tradičných solárnych panelov:

Dnes je typický solárny panel zostavený z približne 60 silikónových modulov, ktoré sa nazývajú „články“. Každá z týchto buniek je označená horizontálne tenkou vrstvou striebra a je vertikálne spojená striebornými pásikmi.

Montáž je potom zarámovaná ako umelecké dielo; tieto bunky sú zachované vďaka vrstve EVA/polymér (podobná plastovej fólii), s okienkom na prednej strane a ochrannou vrstvou na zadnej strane. Všetko je zmontované v hliníkovom ráme.

Keď slnečné svetlo dopadá na silikónový článok, vyrába sa elektrina, ktorá prechádza cez sieťotlačové striebro pozdĺž spojovacích pásikov, aby sa dostala do spojovacej skrinky pripevnenej na zadnej strane panelu. Tieto panely sa prepájajú pomocou konektorov MC4.

Zostava tvorená silikónovým článkom, pásikmi, sklom, polymérnym materiálom, ochrannou vrstvou, rámom, spojovacou skrinkou a spojmi MC4 je to, čo nazývame „Zoznam komponentov » alebo kusovník;

Lacné solárne panely vs Sunpower?

Výroba panelu samozrejme vyžaduje použitie zoznamu prémiových materiálov s použitím najnovších a dobre udržiavaných automatizovaných zariadení. Keď premýšľame o špičkových solárnych paneloch, okamžite si predstavíme značky ako SunPower, LG a Winaico. Iné, ako Canadian Solar, JA Solar a Phono, predstavujú čínsku kvalitu za atraktívnejšiu cenu. Z množstva dostupných panelov však jeden prevyšuje všetky ostatné.

Prečo sú panely Sunpower najlepšie?

Bunka Maxeon od SunPower je ústredným prvkom panelov SunPower. Jeho jedinečný dizajn umožnil prekonať minimálne osem problémov, s ktorými sa bežne stretávajú bežné solárne panely.

Fragile Cell vs Sunpower Cell!

Niekedy pri stretnutí so zákazníkom ukážem klasický solárny článok a vysvetlím, ako funguje. Je zvedavé, že ho často zdvihnú a v priebehu niekoľkých sekúnd sa zlomí. Ich prekvapenie je hmatateľné, ale naďalej predstieram úžas, aby som zvýraznil efekt. Potom zdôrazňujem jemnú povahu konvenčných solárnych článkov.

Solárne panely vyžadujú jemné zaobchádzanie. Bežné chyby, ako je nesprávna manipulácia alebo preprava, môžu spôsobiť mikrotrhliny. Navyše s technologickým vývojom a snahou o znižovanie nákladov sa komponenty panelov stávajú čoraz tenšie, čím sa zvyšuje riziko. Aj keď toto riziko hrozí aj pri kvalitnejších paneloch, existujú výnimky.

To je prípad SunPower. Po demonštrácii krehkosti často ukazujem bunku SunPower. Ten, vystužený medenou základňou, je oveľa robustnejší. Spojením tejto robustnosti s kvalitou skla a rámu SunPower sú tieto bunky prakticky imúnne voči mikrotrhlinám, dokonca aj v podmienkach skutočného používania. »

Výnimočná spoľahlivosť:

Investujte s istotou, pretože viete, že kvalita panelov SunPower Maxeon je overená. Pri testovaní v reálnom svete počas 8 rokov a s 800 000 panelmi na 264 miestach preukázali solárne panely SunPower Maxeon najnižšiu mieru degradácie v odvetví1, čo predstavuje takmer 4-krát vyššiu spoľahlivosť. konvenčné panely (pozri test PVEL 2023).

Tolerancia a vplyv tieňovania na bunku Maxeon:

Panely SunPower ponúkajú lepší výkon pri čiastočnom zatienení. Tu je krátke vysvetlenie:

Bežný silikónový článok má kladný pól na jednej strane a záporný pól na druhej strane. Kvôli tomuto veľkému elektrickému oddeleniu, keď je článok zatienený, generuje relatívne vysoké spätné napätie na prekonanie odporu. Vo všeobecnosti sa toto napätie pohybuje medzi 15 V a 20 V pre štandardný článok. Toto vysoké napätie môže spôsobiť škodlivé horúce miesta a znížiť účinnosť panela. Ak je toto spätné napätie príliš vysoké, aktivuje sa bypass dióda určená na ochranu panelu. Pri každej aktivácii jednej z týchto diód sa produkcia panelu zníži o tretinu. A tieto diódy majú obmedzenú životnosť: čím viac sa používajú, tým rýchlejšie hrozí ich zlyhanie.

SunPower so svojím článkom Maxeon umiestnil dva póly, kladný a záporný, na zadnú stranu článku, veľmi blízko seba. Takže v prípade tienenia je spätné napätie len 2,5 voltu (séria X) alebo 5,5 voltu (séria E). Výhody tohto dizajnu v podmienkach tienenia sú viaceré:

• Spätné napätie sa zníži.
• Vytvára sa menej tepla.
• Vyrába sa viac prúdu a energie.
• Obtokové diódy sa používajú menej často, čím sa zvyšuje ich životnosť.

Majú panely bypass diódy?

Na rozdiel od všeobecného presvedčenia, panely SunPower majú obtokové diódy. Aj keď video SunPower tvrdí, že každá bunka ho má, nie je to tak. Tieto diódy sú inštalované pre každú tretinu panelu. Znamená to, že s panelmi SunPower nepotrebujeme optimalizátory na tienenej streche? Nie tak celkom. Pri silnom zatienení môže stále dôjsť k nerovnováhe prúdu. Tento efekt je však oveľa menej výrazný ako pri tradičnom paneli. Optimalizácia môže byť preto stále užitočná, najmä pri riešeniach ako Tigo TS4 alebo SolarEdge. Táto optimalizácia ponúka aj výhody, ako je individuálne monitorovanie panelov a zvýšená bezpečnosť v prípade požiaru. Ďalšie informácie o optimalizátoroch nájdete v prvej časti tohto článku.

Indukovaná degradácia (“LID”)

Aby mohli kremíkové články vyrábať elektrinu, podstupujú „dopingový“ proces. Väčšina solárnych panelov je dopovaná fosforom a bórom, výsledkom čoho je kremík typu P. Tento typ kremíka má však slabinu: je náchylný na „svetlom indukovanú degradáciu“ alebo LID. Tento široko zdokumentovaný jav znižuje výkon štandardných panelov o 1 až 4 % už po niekoľkých hodinách vystavenia svetlu.

Pokiaľ ide o panely SunPower (a niektoré modely LG), používajú kremík typu N. Ten je z hľadiska výkonu výrazne lepší a nemá nevýhody LID. A samozrejme by sa nemalo zamieňať s LSD.

Vplyv teplôt na životnosť solárnych článkov?

Tradičný proces výroby panelov vyžaduje veľmi jemný spôsob spájania buniek pomocou tenkých pásikov. Ak sa to urobí správne, zostane dostatok voľného priestoru, ktorý umožní expanziu a kontrakciu v dôsledku denných zmien teploty. Avšak aj keď je tento krok vykonaný správne, tento spojovací systém zostáva slabým miestom panelu.

Na druhej strane panely SunPower používajú pevné, flexibilné medené spoje, navrhnuté tak, aby sa prispôsobili zmenám veľkosti.

Odolnosť voči extrémnym teplotám a náročným klimatickým podmienkam:

Solárne panely Sunpower uprednostňujú chladné slnečné dni, nie horúce dni, ako si mnohí ľudia myslia. So zvyšujúcou sa teplotou ich účinnosť klesá. Technické listy pre každý modul uvádzajú túto vlastnosť pod názvom „tepelný koeficient“. Články Maxeon od SunPower so svojou medenou základňou aktívne odvádzajú teplo, čo umožňuje panelom lepšie odolávať vysokým teplotám. Vďaka tomu majú nižší tepelný koeficient, ktorý zaisťuje optimálny výkon aj počas horúcich dní.

Vysoká vlhkosť môže spôsobiť koróziu solárnych panelov. Vlhkosť časom preniká do zadnej vrstvy konvenčných panelov, čo spôsobuje koróziu strieborných obvodov a znižuje ich výkon. Hoci sa táto korózia objavuje na vysokokvalitných paneloch pomalšie, známky korózie možno pozorovať po 10 až 20 rokoch. Štúdie ukazujú, že horúce a vlhké podmienky znižujú výkon štandardných panelov už po 2000 hodinách expozície.

Články typu IBC so spätným kontaktom:

Tradičné články používajú jemné strieborné výtlačky a tenké pásiky na prenos energie z kremíka do spojovacej skrinky. Hlavnou nevýhodou tohto dizajnu je, že tieto prvky vrhajú tieň na článok, čím sa znižuje jeho účinnosť. Je zrejmé, že postaviť prekážku svetlu pred solárny článok nie je ideálne. To nás privádza k ďalšiemu bodu: limity inštalácie strechy.

Na záver, sú panely Sunpower najlepšie na trhu?

SunPower navrhuje jeden z najpokročilejších solárnych panelov na trhu. Ich bunková technológia je menej náchylná na mikrotrhliny počas prepravy a inštalácie a vzhľadom na klimatické riziká. Tieto panely sú efektívnejšie v tieni, lepšie zvládajú teplotné výkyvy a ponúkajú optimalizovanú produkciu počas teplotných špičiek. Majú tiež lepšiu odolnosť proti vlhkosti v porovnaní s mnohými inými modelmi. Navyše ich vysoká účinnosť umožňuje optimálnu inštaláciu aj na strechách s obmedzeným priestorom. Hoci SunPower v súčasnosti čelí finančným problémom, mnohí výrobcovia solárnych panelov zažívajú podobné situácie. Výberom SunPower investujete do špičkovej technológie, aj keď v najhoršom prípade bude spoločnosť v budúcnosti čeliť neprekonateľným prekážkam.