Zgodba o inovativnem podjetju: Sunpower

Sončne plošče se pogosto oglašujejo kot najboljše sončne celice na svetu – toda ali so res? V tem pregledu bom najprej na kratko predstavil podjetje in panel. Nato bom poudaril osem možnih težav s tradicionalnimi ploščami. Po tem bom pokazal, kako je SunPower rešil teh osem problemov z izgradnjo popolnoma drugačne plošče. Po tem bom podal svoje misli o finančnem položaju SunPowerja – ali je SunPower tvegana možnost v današnjem spremenljivem ozračju proizvodnje plošč?

Podjetje za sončne panele s sedežem v Kaliforniji je leta 1985 ustanovil dr. Richard Swanson. Z rekordno učinkovitostjo 21 odstotkov je bil SunPower razglašen za najbolj trpežno ploščo na svetu, z najnižjo degradacijo, najdaljšo garancijo daleč naokoli in pričakovano življenjsko dobo brez primere 40 let. Ni čudno, da je bil SunPower uporabljen v nekaterih najbolj zanimivih projektih na svetu.

Sunpowerjeve panele pogosto uvrščamo med elitne svetovne solarne panele. Toda ali res držijo svoje obljube? V tej analizi bom najprej razpravljal o genezi blagovne znamke in značilnostih njenih izdelkov. Nato bom razpravljal o izzivih, s katerimi se srečujejo konvencionalne plošče, in o inovativnem načinu, kako se je SunPower nanje odzval. Zaključil bom z razmislekom o finančni stabilnosti SunPowerja v nihajoči pokrajini proizvajalcev solarnih panelov.

SunPower, ki ga je leta 1985 v Kaliforniji ustanovil dr. Richard Swanson, se je odlikoval z rekordno stopnjo učinkovitosti, ki je dosegla 21 %. Njihov ugled temeljijo na robustnosti njihovih izdelkov, njihovi odpornosti na degradacijo, izjemno dolgi garanciji in ocenjeni življenjski dobi 40 let. Zato ni presenetljivo, da jih vidimo povezane z inovativnimi projekti po vsem svetu.

Lep dodatek k njihovemu seznamu, kajne? Preden preidemo v bistvo zadeve in ugotovimo, zakaj je bil SunPower izbran za te pobude, si poglejmo merila kakovosti klasične sončne celice.

Zasnova tradicionalnih sončnih kolektorjev:

Danes je tipična sončna plošča sestavljena iz približno 60 silikonskih modulov, imenovanih "celice". Vsaka od teh celic je vodoravno označena s tanko plastjo srebra in navpično povezana s srebrnimi trakovi.

Montaža je nato uokvirjena kot umetniško delo; te celice so ohranjene zahvaljujoč EVA/polimerni plasti (podobni plastični plošči), z okencem na sprednji strani in zaščitno plastjo na zadnji strani. Vse skupaj je združeno v aluminijastem okvirju.

Ko sončna svetloba zadene silikonsko celico, se proizvede elektrika, ki gre skozi sitotiskano srebro, vzdolž veznih trakov, da doseže razvodno omarico, pritrjeno na zadnjo stran plošče. Ti paneli se med seboj povezujejo s konektorji MC4.

Sklop, ki ga tvorijo silikonska celica, trakovi, steklo, polimerni material, zaščitna plast, okvir, priključna omarica in povezave MC4, je tisto, čemur pravimo »seznam komponent« ali BOM;

Poceni sončni kolektorji proti Sunpowerju?

Očitno je, da izdelava plošče zahteva uporabo seznama vrhunskih materialov z uporabo najnovejše in dobro vzdrževane avtomatizirane opreme. Ko pomislimo na vrhunske solarne panele, takoj pomislimo na blagovne znamke, kot so SunPower, LG in Winaico. Drugi, kot so Canadian Solar, JA Solar in Phono, predstavljajo kitajsko kakovost po privlačnejši ceni. Vendar pa med množico razpoložljivih panelov ena še posebej prekaša vse ostale.

Zakaj so Sunpower paneli najboljši?

SunPowerjeva celica Maxeon je osrednji element SunPower panelov. Njegova edinstvena zasnova je omogočila premagovanje najmanj osmih izzivov, s katerimi se običajno srečujejo običajni sončni paneli.

Fragile Cell proti Sunpower Cell!

Včasih na srečanju s stranko pokažem klasično sončno celico in razložim, kako deluje. Radovedni ga pogosto poberejo in v nekaj sekundah se zlomi. Njihovo presenečenje je otipljivo, vendar se še naprej pretvarjam, da bi poudaril učinek. Nato poudarjam občutljivo naravo običajnih sončnih celic.

Solarni paneli zahtevajo občutljivo ravnanje. Pogoste napake, kot je nepravilno ravnanje ali transport, lahko povzročijo mikro razpoke. Poleg tega s tehnološkim razvojem in iskanjem znižanja stroškov postajajo komponente plošč vse tanjše in tanjše, kar povečuje tveganje. Čeprav je to tveganje prisotno tudi pri ploščah višje kakovosti, obstajajo izjeme.

To velja za SunPower. Po predstavitvi krhkosti pogosto pokažem celico SunPower. Slednji, ojačan z bakreno podlago, je veliko bolj robusten. S kombinacijo te robustnosti s kakovostjo stekla in okvirja SunPower so te celice tako rekoč odporne na mikro razpoke, tudi v pogojih resnične uporabe. »

Izjemna zanesljivost:

Investirajte z zaupanjem, saj veste, da je kakovost panelov SunPower Maxeon dokazana. V realnem testiranju na terenu v 8 letih in z 800 paneli na 000 lokacijah so sončni paneli SunPower Maxeon pokazali najnižje stopnje razgradnje v industriji,264 kar pomeni skoraj 1-krat večjo zanesljivost. konvencionalne plošče (glejte test PVEL 2023).

Toleranca in vpliv senčenja na celico Maxeon:

Paneli SunPower nudijo boljše delovanje pri delnem senčenju. Tukaj je kratka razlaga:

Običajna silikonska celica ima pozitivni pol na eni strani in negativni na drugi strani. Zaradi te velike električne ločitve, ko je celica zasenčena, ustvari relativno visoko povratno napetost, da premaga upor. Na splošno se ta napetost giblje med 15 V in 20 V za standardno celico. Ta visoka napetost lahko povzroči škodljive vroče točke in zmanjša učinkovitost plošče. Če ta povratna napetost postane previsoka, se aktivira obvodna dioda, namenjena zaščiti plošče. Vsakič, ko se ena od teh diod aktivira, se proizvodnja plošče zmanjša za tretjino. In te diode imajo omejeno življenjsko dobo: bolj ko se uporabljajo, hitreje tvegajo okvaro.

SunPower je s svojo celico Maxeon dva pola, pozitivnega in negativnega, postavil na zadnjo stran celice, zelo blizu drug drugega. Torej, v primeru senčenja, je povratna napetost le 2,5 volta (serija X) ali 5,5 volta (serija E). Prednosti te zasnove v pogojih senčenja so številne:

• Povratna napetost se zmanjša.
• Proizvaja se manj toplote.
• Proizvede se več toka in energije.
• Bypass diode se redkeje uporabljajo, s čimer se podaljša njihova življenjska doba.

Ali imajo paneli bypass diode?

V nasprotju s splošnim prepričanjem imajo paneli SunPower obvodne diode. Čeprav SunPower video trdi, da ima vsaka celica eno, ni tako. Te diode so nameščene za vsako tretjino plošče. Ali to pomeni, da s paneli SunPower ne potrebujemo optimizatorjev na senčni strehi? Ne čisto. V pogojih močnega senčenja lahko še vedno pride do trenutnega neravnovesja. Vendar je ta učinek veliko manj izrazit kot pri tradicionalni plošči. Optimizacija je torej lahko še vedno koristna, zlasti z rešitvami, kot sta Tigo TS4 ali SolarEdge. Ta optimizacija ponuja tudi prednosti, kot sta nadzor posamezne plošče in povečana varnost v primeru požara. Za več informacij o optimizatorjih se lahko obrnete na prvi del tega članka.

Inducirana degradacija ("POKROV")

Da bi silicijeve celice lahko proizvajale elektriko, so podvržene procesu "dopinga". Večina sončnih kolektorjev je dopiranih s fosforjem in borom, kar ima za posledico silicij tipa P. Vendar ima ta tip silicija slabost: dovzeten je za "razgradnjo, ki jo povzroči svetloba" ali LID. Ta obsežno dokumentiran pojav zmanjša učinkovitost standardnih plošč za 1 do 4 % že po nekaj urah izpostavljenosti svetlobi.

Paneli SunPower (in nekateri modeli LG) uporabljajo silicij tipa N. Slednji je bistveno boljši v smislu zmogljivosti in nima slabosti LID. In seveda, ne smemo ga zamenjati z LSD.

Vpliv temperatur na življenjsko dobo sončnih celic?

Tradicionalni postopek izdelave plošč zahteva zelo občutljivo metodo povezovanja celic skupaj z uporabo tankih trakov. Če je to opravljeno pravilno, bo dovolj prostora za širjenje in krčenje zaradi dnevnih temperaturnih nihanj. Toda tudi če je ta korak pravilno izveden, ta povezovalni sistem ostaja šibka točka plošče.

Paneli SunPower na drugi strani uporabljajo močne, fleksibilne bakrene povezave, zasnovane tako, da se prilagajajo spremembam velikosti.

Odpornost na ekstremno vročino in hude podnebne razmere:

Sončni kolektorji Sunpower imajo raje hladne, sončne dni, ne vroče, kot mnogi mislijo. Z zvišanjem njihove temperature se njihova učinkovitost zmanjša. Tehnični listi za vsak modul to lastnost omenjajo pod imenom »toplotni koeficient«. SunPowerjeve celice Maxeon s svojo bakreno osnovo aktivno odvajajo toploto, kar omogoča, da plošče bolje prenesejo visoke temperature. Posledično imajo nižji toplotni koeficient, kar zagotavlja optimalno delovanje tudi v žgočih dneh.

Visoka vlažnost lahko razjeda sončne celice. Vlaga sčasoma prodre v zadnjo prevleko običajnih plošč, kar povzroči korozijo srebrnih vezij in zmanjša njihovo učinkovitost. Čeprav se ta korozija na visokokakovostnih ploščah pojavlja počasneje, je znake korozije mogoče opaziti po 10 do 20 letih. Študije kažejo, da vroči in vlažni pogoji zmanjšajo učinkovitost standardnih plošč že po 2000 urah izpostavljenosti.

Celice tipa IBC s hrbtnim stikom:

Tradicionalne celice uporabljajo fine srebrne potiske in tanke trakove za prenos energije iz silicija v spojno omarico. Glavna pomanjkljivost te zasnove je, da ti elementi mečejo senco na celico in zmanjšujejo njeno učinkovitost. Očitno je, da postavitev ovire za svetlobo pred sončno celico ni idealna. To nas pripelje do naslednje točke: omejitve vgradnje strehe.

Za zaključek, ali so Sunpower paneli najboljši na trgu?

SunPower oblikuje enega najnaprednejših solarnih panelov na trgu. Njihova celična tehnologija je manj občutljiva na mikrorazpoke med transportom in namestitvijo ter ob soočanju s podnebnimi nevarnostmi. Te plošče so učinkovitejše v senčenih pogojih, bolje obvladujejo temperaturna nihanja in nudijo optimizirano proizvodnjo med vročinskimi konicami. Imajo tudi boljšo odpornost na vlago v primerjavi s številnimi drugimi modeli. Poleg tega njihova visoka učinkovitost omogoča optimalno namestitev tudi na strehah z omejenim prostorom. Čeprav se SunPower trenutno sooča s finančnimi izzivi, se mnogi proizvajalci solarnih panelov soočajo s podobnimi situacijami. Z izbiro SunPowerja vlagate v vrhunsko tehnologijo, tudi če se podjetje v najslabšem primeru v prihodnosti sooči z nepremostljivimi ovirami.