M10 Industries AG i Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE opracowali technologię do łączenia krzemowych ogniw fotowoltaicznych w formie gontów matrycowych oraz nową podłużnicę do produkcji modułów z zastosowaniem takich ogniw.
System zbudowany został w ramach projektu „Shirkan” finansowanego przez Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii w Niemczech. Podłużnica układa ogniwa słoneczne w formie gontów przesuniętych względem siebie, jak cegły w ścianie. Rezultatem takiego ułożenia jest zwiększona wydajność modułów, jednorodny wygląd i lepsza tolerancja na zacienienie. Fraunhofer ISE na targach Intersolar Europe Restart 2021 zaprezentował pierwsze prototypy modułów wykonane z ogniw w formie gontów matrycowych.
W technologii gontów, paski ogniw słonecznych są w 100 procentach bezołowiowe, połączone klejami przewodzącymi prąd elektryczny, tworząc ciągi, w których układa się je w sposób zachodzący na siebie, jak gonty. Produkowane w ten sposób moduły fotowoltaiczne są bardziej wydajne, ponieważ prądy w paskach ogniw słonecznych są mniejsze niż w modułach półogniwowych. Szyny pokryte są aktywną powierzchnią sąsiedniego ogniwa. Dzięki takiemu ułożeniu nie ma wolnych przestrzeni pomiędzy ogniwami. Koncepcja technologii gontów matrycowych opracowana przez Fraunhofer ISE idzie o krok dalej: ogniwa słoneczne pokryte gontem są również naprzemienne. Umożliwia to całkowite, jednorodne zajęcie całej powierzchni modułu, dzięki czemu moduły matrycowe są o 2 do 6 procent bardziej wydajne niż konwencjonalne moduły z półogniw klasycznie połączonych.
Dodatkowo technologia gontów matrycowych charakteryzuje się bardzo wysoką tolerancją na częściowe zacienienie. Prąd może płynąć wokół zacienionych obszarów przez układ matrycy, dzięki czemu, przy częściowym zacienieniu, można wytworzyć dwukrotnie więcej energii elektrycznej w porównaniu z konwencjonalnymi modułami fotowoltaicznymi.
– Moduły Matrix clapboard są predestynowane do zastosowań zintegrowanych, zwłaszcza w elewacjach budynków. – mówi Achim Kraft, lider grupy ds. technologii połączeń w Fraunhofer ISE. W takich miejscach ważne jest maksymalne wykorzystanie przestrzeni, tolerancja na zacienienia i atrakcyjna estetyka materiałów elewacyjnych. W połączeniu z warstwą koloryzującą MorphoColor® moduły mogą tworzyć barwne akcenty architektoniczne. Na targach Intersolar Europe Restart 2021 zaprezentowano moduły w kolorze zielonym i niebieskim.
Dzięki całkowicie nowej koncepcji maszyny Firma M10 Industries AG opracowała podłużnicę o wysokiej przepustowości, która umożliwia produkcję modułów w technologii gontów matrycowych na skalę przemysłową. Ciągnik matrycowy (podłużnica) przetwarza w pełni automatycznie 12 000 ogniw matrycowych na godzinę. System można zintegrować z konwencjonalnymi liniami produkcyjnymi modułów. Firma M10 i Fraunhofer ISE wspólnie opracowały system łączenia gontów matrycowych. Ramię robota układa gonty krzemowe w matrycy i przygotowuje je do procesu klejenia.
Opracowanie: Mirosław Grabania
Źródło: https://www.ise.fraunhofer.de/, https://www.m10-ag.com/
Fot. © M10 Industries AG
