Més enllà de la brillantor: la revolució silenciosa en la tecnologia de panells solars

Històricament, els panells solars s'han associat amb rectangles elegants i negres muntats al teu terrat que reben la llum solar i la converteixen en una font d'energia utilitzable. Aquesta imatge visual bàsica va proporcionar tota la informació sobre com funcionaven els panells solars, però era molt limitat en el seu abast d'entendre la tecnologia subjacent, que ara s'ha convertit en un mercat dinàmic i en ràpida evolució, amb moltes direccions que depenen de la innovació tant per a la sostenibilitat futura com per a les expectatives dels consumidors.

El primer gran canvi en aquest mercat va ser degut a les propietats materials del silici. Històricament, el silici monocristal·lí de tipus P-ha estat l'estàndard de la indústria durant molts anys i ha demostrat que ofereix una alta eficiència i una gran fiabilitat. Tanmateix, hi ha propietats físiques associades a les cèl·lules de tipus P-que han donat lloc a la realitat que les cèl·lules de tipus P- estan subjectes al que es coneix com a degradació induïda per la llum (LID). La LID és una pèrdua d'eficiència lenta i progressiva que pot fer que les cèl·lules de tipus P-perdin fins a un percentatge important de la seva producció nominal durant els primers anys de funcionament.

Introduïu la tecnologia de silici de tipus N-. Penseu en això com un material de partida més pur i resistent. Les cel·les de tipus N-no són susceptibles a la LID. Això vol dir que un panell construït amb cel·les de tipus N-s'inicia amb el seu màxim rendiment i hi roman molt més temps. El resultat? Una recollida total d'energia significativament més alta durant la vida útil del sistema. Aquest canvi del tipus P-al tipus N- és la transició tecnològica més important de la indústria actual, i fa que el pal de l'objectiu sigui només "potència inicial" a "potència de tota la vida".

En aquesta analogia, el tipus N- és el motor i la bifacialitat és el nou factor de forma revolucionari que fa que el motor de tipus N- sigui realment efectiu. Els mòduls solars convencionals utilitzen un disseny mono-facial, el que significa que només recullen la llum solar que incideix a la part frontal (vidre) del mòdul.

Els mòduls solars bifacials utilitzen materials transparents i tenen capacitats de generació d'electricitat tant a la part davantera com a la part posterior del mòdul. La part posterior rep la llum solar tant de fonts de llum solar directes com indirectes (reflectades i difuses). La part posterior del mòdul experimenta una major generació d'energia a partir de la llum reflectida i difusa dels terrats blancs, grava, prats i sòls sorrencs. L'augment del rendiment energètic d'un mòdul solar bifacial no és un fenomen menor; és un guany enorme. Segons les condicions del lloc d'instal·lació, els mòduls solars bifacials poden produir entre un 5%-25% més d'energia total que els mòduls monofacials de classificació similar. Aquesta reducció de l'economia del projecte permet als desenvolupadors del projecte oferir més energia des de menys superfície terrestre, donant lloc a un creixement continuat del mercat.

Les cèl·lules avançades necessiten protecció avançada. El disseny tradicional del panell utilitza un full posterior de polímer, que pot ser vulnerable al desgast ambiental, l'entrada d'humitat i la degradació durant dècades.

La resposta és el mòdul de doble-vidre, on tant la part davantera com la posterior són làmines de vidre temperat. No es tracta només de força (tot i que ofereix una resistència excepcional contra la calamarsa, el vent i les càrregues de neu). L'encapsulament de vidre dual-crea una barrera hermètica a prova de-vapor-d'aigua que pràcticament elimina la degradació induïda potencial (PID), una amenaça important per al rendiment-a llarg termini. També millora la seguretat contra incendis i millora dràsticament la resistència a l'abrasió de la sorra o la pols. En resum, la construcció de doble-vidre és el que permet que la cèl·lula bifacial tipus N-d'alt rendiment-n{11}} prometi i compleixi la seva garantia de rendiment de 30+ anys.

El desenvolupament de cèl·lules de tipus N-, el disseny bifacial i la construcció de doble-vidre estan canviant la nostra manera de pensar sobre la tecnologia fotovoltaica.

Tradicionalment, hi havia un preu per watt per a cada panell (o mòdul). Com sabeu, ara s'està substituint per una mètrica més complexa anomenada Levelized Cost of Energy (LCOE), que analitza el cost total d'un sistema fotovoltaic al llarg de la seva vida útil en comparació amb la quantitat d'energia que aquest sistema produirà durant aquest mateix període de temps.

Un panell bifacial (perquè obté energia addicional de la part posterior) que no es degrada tan ràpidament (a causa de l'ús de materials de tipus N-i una construcció de qualitat) pot tenir un LCOE significativament més baix en comparació amb un panell similar que té un LCOE mitjà. Això vol dir que un panell bifacial no només proporciona més energia, sinó que també oferirà més rendibilitat financera-a llarg termini, fins i tot si el preu de compra inicial és superior al d'un panell estàndard equivalent.

Com a resultat, els inversors i desenvolupadors més sofisticats ara reconeixen que haurien de centrar-se en el rendiment energètic total i la fiabilitat{0}}a llarg termini, en lloc de simplement comprar el panell de cost més baix disponible al mercat actual.

Les cèl·lules solars en tàndem de perovskita es situen com "la propera frontera" en eficiència, la qual cosa és una millora important i representarà una nova generació de tecnologia solar. Tanmateix, hi ha solucions a l'actual "revolució solar" que ja existeixen al mercat. Concretament, una combinació de panells bifacials de vidre doble-de tipus n-representa el punt àlgid de la tecnologia fotovoltaica solar d'alta-eficiència viable comercialment i financerament. Aquesta solució tecnològica d'alta-eficiència no és a la que històricament ha tornat el mercat solar, que havia de créixer principalment amb subvencions i subvencions governamentals, sinó que és un disseny i desenvolupament dels mercats actuals i futurs (que probablement són molt més-competitius a la xarxa) avui en dia.

Entendre l'evolució de l'energia solar és vital per als possibles inversors. Els possibles inversors han d'entendre que no només compren un panell solar fotovoltaic, sinó que compren un actiu sostenible que produeixi -energia de llarga vida- amb una rendibilitat excel·lent durant un període de temps llarg. La pregunta ja no és "Quin és el preu més baix per watt?" sinó més aviat "Quina serà la producció total d'energia (quina energia) al llarg de la vida útil de l'actiu?" La moderna tecnologia fotovoltaica ofereix solucions robustes i potents a aquestes preguntes anteriors i actuals.