Technologia Shingled- zalety

• Zwiększona wydajność z metra kwadratowego. W związku z tym, że panele Shingled nie wymagają szyn zbiorczych u góry ogniwa,  występuje większa powierzchnia absorpcji promieni słonecznych.

Różnice między Dachówkami fotowoltaicznymi.

I znów podobnie jak w przypadku zwykłych paneli fotowoltaicznych w przypadku dachówki solarnej, użyta technologia determinuje jej właściwości, efektywność oraz wytrzymałość. 

Najodpowiedniejszą technologią do BIPV, a więc także do dachów solarnych jest CIGS. Cienkowarstwowe nie krzemowe ogniwa fotowoltaiczne zapewniają:

• niską wrażliwość na zacienia, co w przypadku budynków i dachów jest bardzo istotne
• niski współczynnik temperaturowy, dzięki czemu dachówka pracuje efektywnie nawet w wysokiej temperaturze
• wysoką wydajność w trudnych warunkach, dzięki czemu dach fotowoltaiczny pracować będzie również w pochmurne i mgliste dni oraz w warunkach zanieczyszczonego powietrza
• efektywną pracą, gdy kąt padania promieni słonecznych nie jest optymalny 
• z uwagi na szklaną podstawę ogniwa bardzo estetyczny wygląd

Również popularną ogólnodostępną technologią w dachówkach fotowoltaicznych jest PERC. Dzięki temu, że jest ona popularna na rynku fotowoltaicznym, cena dachówek w tej technologia jest nieco niższa a efektywność STC wyższa niż CIGS. Natomiast w przypadku dachówek PERC wadami są:

• duża wrażliwość na cień przez co cała instalacja jest ograniczana przez częściowe zacienie
• wysoki współczynnik temperaturowy, przez który dach fotowoltaiczny szybciej traci moc w wyższych temperaturach pracy
• słabsza praca w trudnych warunkach 
• kąt padania promieni słonecznych jest bardzo istotny dla efektywności produkcji energii

Porównują te dwie technologię PERC zyskuje na cenie i dostępności rozwiązań a CIGS na jakości pracy oraz dedykowanemu zastosowaniu w BIPV.

Dachówka fotowoltaiczna i jej konstrukcja.

Z konstrukcyjnego punktu widzenia dachówki fotowoltaiczne można podzielić ze względu na:

1. Zintegrowanie ogniwa z dachówką solarną:

• Dachówka fotowoltaiczna będąca w całości elementem fotowoltaicznym
• Dachówka z krzemowym zintegrowanym ogniwem z standardową dachówką
• Standardowa dachówka z “nadrukowanym” ogniwem na wierzchniej stronie

2. Materiał z jakiego stworzona jest dachówka:

• Ceramika/beton
• Szkło
• Cienka warstwa np. folia

3. Technologię fotowoltaiczną zastosowaną w dachówce słonecznej:

• PERC Monokrystaliczny Krzem
• HJT czyli technologia heterojunction
• N-type Monokrystaliczny Krzem
• Cienkowarstwowy “thin-layer” z krzemu amorficznego
• CIGS cienkowarstwowe ogniwo nie zawierające krzemu
• Perovskite

Niezależnie od metodologii aktualnie dominującymi dachówkami są systemy oparte dachówki będące produktami fotowoltaicznymi, które są kompatybilne ze standardowymi systemami dachowymi np. BMI Brass lub Edilians. 

Wady i zalety ogniw słonecznych Interdigitated Back Contact

Ogniwa słoneczne IBC wykazały wyjątkową wydajność zarówno przy oświetleniu skupionym, jak i przy oświetleniu jednym słońcem. Zalety tej konstrukcji obejmują brak zacienienia siatki stykowej po stronie słonecznej i potencjalnie niski koszt podłoża ze względu na cienką konstrukcję urządzenia. Do zalet zaliczymy również niskie koszty montażu modułu, ponieważ oba styki znajdują się z tyłu. Dodatkową korzyścią jest to, że ogniwa z obydwoma stykami z tyłu są łatwiejsze do połączenia i mogą być umieszczone bliżej siebie w module, ponieważ nie ma potrzeby odstępu między ogniwami. Ogniwa IBC charakteryzują się lepszą wydajnością w wyższych temperaturach i minimalną degradacją wywołaną światłem (LID), oznacza to znacznie wyższą wydajność energetyczną w całym okresie eksploatacji paneli. IBC nie są wrażliwe na mikropęknięcia co jest ich dużą zaletą.

Główną wadą tej technologii jest znacznie bardziej skomplikowana procedura wytwarzania wymagana do wyizolowania i wytworzenia zazębionych obszarów selektywnego kolektora nośnika. Kolejnym problemem związanym z tą strukturą jest wymaganie materiału waflowego o dużej mniejszościowej żywotności nośników. Trzecią wadą są komplikacje związane z projektowaniem i optymalizacją pasywacji tylnej powierzchni, spowodowane obecnością podwójnej polaryzacji domieszek na tylnej stronie ogniwa słonecznego, która jest zwykle pasywowana przez pojedynczy materiał dielektryczny.

Porównanie IBC Z HJT

Panel słoneczny produkowany z HJT ma tani i prosty proces produkcyjny, ale jest mało wydajny w porównaniu do panelu słonecznego z technologią IBC. Ogniwa słoneczne HJT kosztują mniej niż IBC ze względu na mniejszą liczbę etapów produkcji, a koszty IBC są wyższe, ponieważ jest to jeden z najtrudniejszych sposobów produkcji paneli słonecznych.

Technologia IBC spowodowała zwiększenie stosunku ogniwa do modułu poprzez przesunięcie styków ogniw słonecznych w panelu słonecznym na jego tylną stronę i zmniejszenie zacienienia na przedniej stronie ogniwa. W ten sposób przyczynia się do wzrostu wydajności konwersji energii panelu słonecznego.

P-TYPE vs N-TYPE

Pod pewnymi względami ogniwa słoneczne są naprawdę proste. Pada w nie światło, wytrącając elektrony z atomów krzemu. Komórka jest zbudowana w taki sposób, że elektrony są często blokowane przed powrotem do atomów, z których pochodzą.  Zamiast tego przemieszczają się przez cienką siatkę drutów na górze komórki do jej tyłu i podczas tej podróży, przekształcane sa na prąd.

Tak właśnie odbywa się to, w ogniwie słonecznym typu P. Ponieważ P oznacza dodatni (positive), a ogniwo fotowoltaiczne ma dodatnią podstawę, która przyciąga do niego ujemnie naładowane elektrony.

Dokładnie odwrotny proces, odbywa się w ogniwach typu N. Ponieważ podstawa jest ujemna, to elektrony wędrują od ujemnego dna do dodatniej góry.

To właśnie robią komórki typu N. Obecnie są one używane tylko przez niektórych producentów(Jolywood, AKCOME, Risen czy Jinergy) paneli z najwyższej półki. Ale ponieważ zapewniają przewagę w zakresie wydajności, stają się coraz bardziej popularne i mogą ostatecznie zastąpić konwencjonalne ogniwa słoneczne typu P. Oznacza to, że do dna ogniw słonecznych nie będą już transportowane elektrony, co jest dobre, ponieważ poprawi to wydajność paneli słonecznych.

PERC gorsze niż N-Type i HJT?

Największa różnica między N i P Type, polega na tym, że zwykłe ogniwa typu P mają dodany do krzemu, problematyczny pierwiastek boru, podczas gdy ogniwa typu N otrzymują znacznie bardziej optymalny pierwiastek – fosfor.

Zwykle zanieczyszczenia w krzemie są złe. Ale jeśli chodzi o sprawienie, by ogniwa słoneczne działały, muszą być “zanieczyszczone”.

To zanieczyszczenie nazywa się wzbogaceniem, a dodanie go nazywa się wzbogacaniem. Powoduje to różnicę w ładunku elektrycznym między górną a dolną częścią ogniwa, gdy pada na nie światło.

Bor używany w ogniwach typu P działa dobrze, ale ma pewne wady. Z jednej strony powoduje degradację wywołaną światłem “LID”. Zmniejsza ona wydajność paneli słonecznych o około 1,5% procent po ich pierwszych kilku dniach na słońcu. Efekt LID, uwzględnia się w mocach paneli. Efekt ten, szkodzi wydajności i jest jednym z powodów, dla których nawet duzi inwestorzy są zbyt optymistyczni, jeśli chodzi o to, ile energii elektrycznej będą generować ich systemy fotowoltaiczne i farmy słoneczne.

Fosfor nie ma takiego efektu, więc ogniwa typu N  zaczynają od wysokiej wydajności, bez spadków wyłonych efektem LID.

Inną zaletą jest to, że niektóre rodzaje zanieczyszczeń w prodkucji ogniw fotowoltaicznych, najwyraźniej mniej wpływają na komórki typu N. 

Differences between HJT and N-Type / PERC

Unlike standard (PERC and N-Type) crystalline solar cells, which are homogeneous devices. This means that the p-type and n-type semiconductor layers are formed on the same base material. Heterojoint cells, on the other hand, are made by combining two different types of materials. In the case of HJT silicon, the bond is made between the crystalline and amorphous silicon materials.

The heterojunction is formed between an enriched crystalline silicon substrate and an amorphous silicon layer of opposite conductivity (p-type or n-type, respectively).

Panels HJT Construction

Sanyo, which is a pioneer of HJT technology. Proposed placing an internal amorphous layer, between the enriched surfaces of amorphous and crystalline silicon. This gave rise to the famous and patented “Heterojunction Sanyo” with an “Intrinsic Thin” layer, commonly known as HIT.

For practical reasons, the HIT structure consists of a crystalline silicon wafer, typically n-type, sandwiched between inner and oppositely enriched layers of amorphous silicon, deposited on both sides, and a transparent conductive oxide (TCO) on top. Almost all existing HJT concepts are based on this template.