Fronius: 30 år av historia!
5 Octobre 2023Inhemskt batteri: förstå dess fördelar
5 Octobre 2023Berättelsen om ett innovativt företag: Sunpower
Sunpower paneler är ofta utropade som de bästa solpanelerna i världen - men är de verkligen? I denna recension kommer jag först kort att presentera företaget och panelen. Därefter ska jag lyfta fram åtta potentiella problem med traditionella paneler. Efter det ska jag visa hur SunPower löste dessa åtta problem genom att bygga en fundamentalt annorlunda panel. Efter detta kommer jag att ge mina tankar om SunPowers ekonomiska situation - är SunPower ett riskabelt alternativ i dagens flyktiga paneltillverkningsklimat?
Det Kalifornien-baserade solpanelsföretaget grundades 1985 av Dr. Richard Swanson. Med en rekordeffektiv effektivitet på 21 procent har SunPower hyllats som världens mest hållbara panel, med den lägsta nedbrytningen, den överlägset längsta garantin och en oöverträffad förväntad livslängd på 40 år. Inte konstigt att SunPower har använts i några av de mest intressanta projekten på jorden.
Sunpowers paneler beskrivs ofta bland världens elitsolpaneler. Men håller de verkligen vad de lovar? I denna analys kommer jag först att diskutera uppkomsten av varumärket och egenskaperna hos dess produkter. Jag kommer sedan att diskutera de utmaningar som konventionella paneler står inför och det innovativa sättet SunPower har svarat på dem. Jag avslutar med en reflektion över SunPowers finansiella stabilitet i solpanelstillverkarnas fluktuerande landskap.
SunPower grundades i Kalifornien 1985 av Dr. Richard Swanson och har utmärkt sig med en rekordeffektiv effektivitet på 21 %. Deras rykte bygger på robustheten hos deras produkter, deras motståndskraft mot nedbrytning, en exceptionellt lång garanti och en beräknad livslängd på 40 år. Det är därför inte förvånande att se dem förknippas med innovativa projekt runt om i världen.
Designen av traditionella solpaneler:
Idag är en typisk solpanel sammansatt av cirka 60 silikonmoduler, kallade "celler". Var och en av dessa celler är markerade horisontellt med ett tunt lager silver och är sammankopplade vertikalt med silverremsor.
Montaget ramas sedan in som ett konstverk; dessa celler bevaras tack vare ett EVA/polymerskikt (liknande ett plastark), med ett fönster på framsidan och ett skyddande skikt på baksidan. Allt är konsoliderat i en aluminiumram.
När solljus träffar silikoncellen produceras elektricitet som passerar genom det screentryckta silvret, längs bindningsremsorna, för att nå en kopplingsdosa fäst på baksidan av panelen. Dessa paneler ansluts med MC4-kontakter.
Sammansättningen som bildas av silikoncellen, banden, glaset, polymermaterialet, skyddsskiktet, ramen, anslutningslådan och MC4-anslutningarna är vad vi kallar "List of Components" eller BOM;
Billiga solpaneler vs Sunpower?
Uppenbarligen kräver produktion av en panel användning av en lista över premiummaterial, med hjälp av nyare och väl underhållen automatiserad utrustning. När vi tänker på avancerade solpaneler tänker vi direkt på märken som SunPower, LG och Winaico. Andra, som Canadian Solar, JA Solar och Phono, representerar kinesisk kvalitet till en mer attraktiv kostnad. Men bland de många paneler som finns tillgängliga, överträffar särskilt en alla andra.
Varför är Sunpower-paneler bäst?
Fragil Cell vs Sunpower Cell!
Ibland, under ett möte med en kund, visar jag en klassisk solcell och förklarar hur den fungerar. Nyfikna plockar de ofta upp den, och inom några sekunder går den sönder. Deras förvåning är påtaglig, men jag fortsätter att låtsas förvånad för att accentuera effekten. Sedan lyfter jag fram den känsliga karaktären hos konventionella solceller.
Solpaneler kräver känslig hantering. Vanliga fel, som felaktig hantering eller transport, kan orsaka mikrosprickor. Dessutom, med den tekniska utvecklingen och sökandet efter kostnadsreduktion, blir panelkomponenter tunnare och tunnare, vilket accentuerar risken. Även om denna risk finns även med paneler av högre kvalitet, finns det undantag.
Detta är fallet med SunPower. Efter skörhetsdemonstrationen visar jag ofta en SunPower-cell. Den senare, förstärkt med en kopparbas, är mycket mer robust. Genom att kombinera denna robusthet med kvaliteten på SunPower-glaset och ramen, är dessa celler praktiskt taget immuna mot mikrosprickor, även under verkliga användningsförhållanden. »
Exceptionell tillförlitlighet:
Investera med självförtroende, i vetskap om att kvaliteten på SunPower Maxeon-paneler är bevisad. I verkliga fälttester under 8 år och med 800 000 paneler på 264 platser, visade SunPower Maxeon solpaneler de lägsta nedbrytningshastigheterna i branschen,1 vilket representerar nästan fyra gånger större tillförlitlighet. konventionella paneler (se PVEL 2023 test).
Tolerans och påverkan av skuggning på Maxeon-cellen:
SunPower-paneler ger bättre prestanda i partiell skuggning. Här är en kort förklaring:
En konventionell silikoncell har den positiva polen på ena sidan och den negativa på den andra. På grund av denna stora elektriska separation, när cellen är skuggad, genererar den en relativt hög backspänning för att övervinna motstånd. I allmänhet varierar denna spänning mellan 15V och 20V för en standardcell. Denna höga spänning kan orsaka skadliga hot spots och minska panelens effektivitet. Om denna backspänning blir för hög, aktiveras bypass-dioden, utformad för att skydda panelen. Varje gång en av dessa dioder aktiveras, minskar panelens produktion med en tredjedel. Och dessa dioder har en begränsad livslängd: ju mer de används, desto snabbare riskerar de att misslyckas.
SunPower har med sin Maxeon-cell placerat de två polerna, positiva och negativa, på baksidan av cellen, väldigt nära varandra. Så, vid skuggning, är den omvända spänningen endast 2,5 volt (X-serien) eller 5,5 volt (E-serien). Fördelarna med denna design i skuggförhållanden är flera:
- Den omvända spänningen reduceras.
- Mindre värme genereras.
- Mer ström och energi produceras.
- Bypass-dioder används mindre ofta, vilket ökar deras livslängd.
Har panelerna bypass-dioder?
Tvärtemot vad många tror har SunPower-paneler bypass-dioder. Även om en SunPower-video hävdar att varje cell har en, så är det inte fallet. Dessa dioder är installerade för varje tredjedel av panelen. Betyder detta att vi med SunPower-paneler inte behöver optimerare på ett skuggigt tak? Inte riktigt. Under kraftiga skuggförhållanden kan strömobalans fortfarande uppstå. Denna effekt är dock mycket mindre markant än med en traditionell panel. Optimering kan därför fortfarande vara fördelaktigt, särskilt med lösningar som Tigo TS4 eller SolarEdge. Denna optimering ger även fördelar som individuell panelövervakning och ökad säkerhet vid brand. För mer information om optimerare kan du se den första delen av den här artikeln.
Inducerad nedbrytning ("LOCK")
För att göra det möjligt för kiselceller att generera elektricitet genomgår de en "dopningsprocess". Majoriteten av solpaneler är dopade med fosfor och bor, vilket resulterar i kisel av P-typ, men denna typ av kisel har en svaghet: den är känslig för "ljusinducerad nedbrytning" eller LID. Detta brett dokumenterade fenomen minskar prestandan hos standardpaneler med 1 till 4 % efter bara några timmars exponering för ljus.
När det gäller SunPower-paneler (och vissa LG-modeller) använder de kisel av typ N. Den senare är betydligt överlägsen vad gäller prestanda och har inte nackdelarna med LID. Och naturligtvis ska det inte förväxlas med LSD.
Temperaturernas inverkan på solcellernas livslängd?
Den traditionella paneltillverkningsprocessen kräver en mycket känslig metod för att koppla ihop cellerna med tunna band. Om detta görs på rätt sätt kommer det att finnas tillräckligt med utrymme för att tillåta expansion och sammandragning på grund av dagliga temperaturvariationer. Men även om detta steg utförs korrekt förblir detta anslutningssystem panelens svaga punkt.
SunPower-paneler, å andra sidan, använder starka, flexibla kopparanslutningar, designade för att klara förändringar i storlek.
Tolerans mot extrem värme och svåra klimatförhållanden:
Sunpower solpaneler föredrar svala, soliga dagar, inte varma dagar som många tror. När deras temperatur ökar, minskar deras effektivitet. De tekniska bladen för varje modul nämner denna egenskap under namnet "termisk koefficient". SunPowers Maxeon-celler, med sin kopparbas, avleder aktivt värme, vilket gör att panelerna bättre tål höga temperaturer. Som ett resultat har de en lägre termisk koefficient, vilket säkerställer optimal prestanda även på brännheta dagar.
Hög luftfuktighet kan korrodera solpaneler. Fukt sipprar in i baksidan av konventionella paneler med tiden, vilket orsakar korrosion av silverkretsar och minskar deras prestanda. Även om denna korrosion uppträder långsammare på högkvalitativa paneler, kan tecken på korrosion observeras efter 10 till 20 år. Studier visar att varma och fuktiga förhållanden minskar prestandan hos standardpaneler efter bara 2000 timmars exponering.
Back-contact IBC-typ celler:
Traditionella celler använder fina silvertryck och tunna band för att överföra energi från kislet till kopplingsdosan. Den stora nackdelen med denna design är att dessa element kastar en skugga på cellen, vilket minskar dess effektivitet. Det är uppenbart att det inte är idealiskt att sätta ett hinder för ljus framför en solcell. Detta för oss till nästa punkt: takinstallationsgränser.
Sammanfattningsvis, är Sunpower-paneler de bästa på marknaden?
SunPower designar en av de mest avancerade solpanelerna på marknaden. Deras cellulära teknik är mindre känslig för mikrosprickor under transport- och installationsskeden och inför klimatrisker. Dessa paneler är mer effektiva i skuggade förhållanden, hanterar temperaturvariationer bättre och erbjuder optimerad produktion under värmetoppar. De har också bättre motståndskraft mot fukt jämfört med många andra modeller. Dessutom möjliggör deras höga effektivitet optimal installation även på tak med begränsat utrymme. Även om SunPower för närvarande upplever ekonomiska utmaningar, upplever många solpanelstillverkare liknande situationer. Genom att välja SunPower investerar du i spjutspetsteknik, även om företaget i värsta fall står inför oöverstigliga hinder i framtiden.