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Moduli ad alte prestazioni con un'efficienza superiore al 21% - Assicurano il massimo rendimento
L'efficienza di un modulo solare è centrale e gioca un ruolo fondamentale nel determinare il beneficio che si può trarre dal proprio impianto solare. Pertanto, è importante scegliere moduli con un'efficienza elevata per massimizzare la produzione di energia. Qui troverete tutti i moduli con un'efficienza superiore al 21%, siano essi mono o bifacciali, con cornice nera o argentata, o moduli Full Black. Per quanto riguarda i tipi di celle, è possibile scegliere tra celle drogate p, celle drogate n e celle a etero-giunzione. Attualmente il miglior rapporto prezzo-prestazioni si registra per i moduli solari con celle n-dopate. Inoltre, questi moduli altamente efficienti sono dotati della più recente tecnologia a semicelle per garantire la massima resa energetica. Abbiamo i moduli più efficienti dei produttori più rinomati del settore, come JA Solar, Jinko, Trina, Longi, Canadian e molti altri. Disponiamo di un'ampia gamma di moduli solari altamente efficienti con una potenza nominale fino a 660 W. Tutto questo è disponibile a prezzi vantaggiosi, che possiamo garantire grazie alla collaborazione con i principali distributori in Europa.
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Moduli solari ad alta efficienza: cosa c'è da considerare?
Le celle solari utilizzate in un modulo solare, le prestazioni e l'efficienza di un modulo solare.
Ecco una panoramica dei punti più importanti:
1. Massima efficienza: le migliori celle solari raggiungono un'elevata efficienza massimizzando la conversione della luce solare incidente in elettricità. In pratica, i valori migliori si aggirano attualmente intorno al 25%.
2. Uso efficiente delle risorse: una buona cella solare è caratterizzata da un uso efficiente delle materie prime. Ciò consente un uso ottimale delle risorse disponibili, riducendo al contempo l'impronta ecologica.
3. Lunga durata: la migliore cella solare ha una lunga durata e mantiene le sue prestazioni per un lungo periodo di tempo. L'elevata durata è fondamentale per la redditività a lungo termine e il funzionamento sostenibile. Il PID e il LID sono criteri importanti in questo caso.
4. Rapporto prezzo-prestazioni equilibrato: la migliore cella solare offre un buon rapporto prezzo-prestazioni, ossia raggiunge prestazioni elevate a un prezzo ragionevole. Ciò consente un uso economicamente interessante della tecnologia solare.
5. Applicabilità e scalabilità: una buona cella solare è caratterizzata da un'ampia applicabilità e scalabilità su scala industriale. È versatile e può essere utilizzata in modo flessibile in diverse applicazioni.
6. Riciclabilità: la migliore cella solare tiene conto anche della riciclabilità delle materie prime utilizzate. Lo smaltimento e il riciclaggio ecologico delle celle solari contribuiscono alla sostenibilità della tecnologia solare.
7. Tecnologie emergenti: Gli sviluppi attuali indicano che le celle solari TOPCon e HJT potrebbero sostituire la tecnologia PERC, finora leader, nei prossimi 5-10 anni. Le celle solari tandem raggiungono attualmente le più alte efficienze e mostrano un potenziale promettente per il futuro.
8. Influenza della metallizzazione: il modo in cui le materie prime vengono utilizzate nella metallizzazione influenza in modo significativo i costi di produzione. Processi di metallizzazione efficienti aiutano a ridurre i costi di produzione e consentono una produzione più economica di celle solari.
1. Massima efficienza: le migliori celle solari raggiungono un'elevata efficienza massimizzando la conversione della luce solare incidente in elettricità. In pratica, i valori migliori si aggirano attualmente intorno al 25%.
2. Uso efficiente delle risorse: una buona cella solare è caratterizzata da un uso efficiente delle materie prime. Ciò consente un uso ottimale delle risorse disponibili, riducendo al contempo l'impronta ecologica.
3. Lunga durata: la migliore cella solare ha una lunga durata e mantiene le sue prestazioni per un lungo periodo di tempo. L'elevata durata è fondamentale per la redditività a lungo termine e il funzionamento sostenibile. Il PID e il LID sono criteri importanti in questo caso.
4. Rapporto prezzo-prestazioni equilibrato: la migliore cella solare offre un buon rapporto prezzo-prestazioni, ossia raggiunge prestazioni elevate a un prezzo ragionevole. Ciò consente un uso economicamente interessante della tecnologia solare.
5. Applicabilità e scalabilità: una buona cella solare è caratterizzata da un'ampia applicabilità e scalabilità su scala industriale. È versatile e può essere utilizzata in modo flessibile in diverse applicazioni.
6. Riciclabilità: la migliore cella solare tiene conto anche della riciclabilità delle materie prime utilizzate. Lo smaltimento e il riciclaggio ecologico delle celle solari contribuiscono alla sostenibilità della tecnologia solare.
7. Tecnologie emergenti: Gli sviluppi attuali indicano che le celle solari TOPCon e HJT potrebbero sostituire la tecnologia PERC, finora leader, nei prossimi 5-10 anni. Le celle solari tandem raggiungono attualmente le più alte efficienze e mostrano un potenziale promettente per il futuro.
8. Influenza della metallizzazione: il modo in cui le materie prime vengono utilizzate nella metallizzazione influenza in modo significativo i costi di produzione. Processi di metallizzazione efficienti aiutano a ridurre i costi di produzione e consentono una produzione più economica di celle solari.
In generale, il massimo rendimento, l'uso efficiente delle risorse, la lunga durata, l'equilibrato rapporto prezzo-prestazioni e la considerazione delle nuove tecnologie sono fondamentali per ottenere la migliore cella solare. Grazie alla continua ricerca e sviluppo e alle innovazioni nella tecnologia di produzione, le celle solari continuano a essere ottimizzate e offrono un potenziale promettente per l'utilizzo delle energie rinnovabili.
Tecnologie fotovoltaiche sul mercato, moduli solari efficienti:
L'influenza dell'efficienza sull'efficienza delle celle solari.
La scelta della giusta tecnologia fotovoltaica è fondamentale per gli ingegneri per sviluppare moduli solari efficienti e ad alte prestazioni. Nella valutazione delle diverse tecnologie, l'efficienza delle celle solari svolge un ruolo centrale. Per saperne di più sulle diverse tecnologie fotovoltaiche e sulle loro efficienze, visitate il sito.
1. limiti naturali di efficienza: i semiconduttori utilizzati nelle celle solari hanno limiti naturali di efficienza. Secondo il limite di Shockley-Queisser, il silicio cristallino (c-Si) raggiunge un'efficienza teorica del 26,7%. L'arseniuro di gallio (GaAs) raggiunge un'efficienza teorica del 29,1% e il tellururo di cadmio (CdTe) del 22,1%.
2. Distribuzione del silicio cristallino: l'uso del silicio cristallino è il più diffuso. I moduli in wafer di silicio rappresentano oltre il 95% della quota di mercato globale di tutti gli impianti solari installati. Tuttavia, in termini di potenziale di efficienza raggiungibile nella pratica, i miglioramenti delle più recenti celle solari al silicio sono marginali, intorno al 25 %. La progettazione delle celle solari è in continua evoluzione per sbloccare un ulteriore potenziale di efficienza.
3. Tecnologie PERC, TOPCon e HJT: Attualmente le celle solari PERC dominano il mercato con un'efficienza teorica del 24,5% (quota di circa il 75% nel 2021). Tuttavia, la ricerca prevede una crescita delle tecnologie TOPCon e HJT. La quota di mercato combinata di questi due tipi di celle solari era di circa il 5% nel 2021.
4. Tecnologia TOPCon: TOPCon è l'acronimo di Tunnel Oxide Passivated Contact e descrive un metodo di costruzione speciale delle celle solari. Il Longi HiMo 6 è uno dei migliori moduli solari con tecnologia TOPCon. È caratterizzato da un'elevata efficienza e performance.
5. Tecnologia HJT: la tecnologia a eterogiunzione (HJT) utilizza wafer di silicio di tipo n con sottili strati di silicio drogato e intrinseco e strati di ossido conduttivo trasparente (TCO). Questa tecnologia viene utilizzata da tempo per la produzione di celle solari e offre un potenziale promettente.
L'efficienza di una cella solare è un indicatore fondamentale delle sue prestazioni e della sua economicità. Tuttavia, è importante notare che le efficienze pubblicate sono ottenute in condizioni di test standard (STC) ideali, che raramente si verificano nella pratica. Nella scelta della tecnologia fotovoltaica, gli ingegneri devono considerare anche altri fattori, come il costo, l'affidabilità e la scalabilità.
Grazie alla continua ricerca e sviluppo, le celle solari continuano a essere ottimizzate per ottenere rendimenti più elevati e una migliore produzione di energia. La scelta della tecnologia giusta è fondamentale per rendere le installazioni solari più efficienti e sostenibili e per contribuire alla transizione energetica globale.
Confronto delle prestazioni tra celle solari TOPCon e PERC: Studio Fraunhofer ISE
Un recente studio del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE) mette a confronto le prestazioni delle celle solari TOPCon e PERC e mostra risultati interessanti. Le due tecnologie competono per la quota di mercato e sono promettenti per il futuro del fotovoltaico (PV).
La tecnologia PERC (Passivated Emitter Rear Cell) domina attualmente il mercato del PV con una quota di mercato di circa il 75%. Queste celle solari sono caratterizzate da un elettrodo posteriore passivato dell'emettitore, che consente un maggiore assorbimento della luce e una migliore resa energetica. L'efficienza teorica delle celle solari PERC è del 24,5%.
La tecnologia TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) è una promettente alternativa alle PERC. Lo studio dimostra che le celle TOPCon hanno un elevato potenziale di efficienza e sono in grado di superare le celle solari PERC in termini di efficienza. L'efficienza teorica delle celle solari TOPCon si aggira intorno al 25,8%.
I ricercatori del Fraunhofer ISE hanno scoperto che le celle TOPCon hanno prestazioni migliori rispetto alle PERC in condizioni di scarsa luminosità, come quelle che si verificano nelle prime ore del mattino o nelle tarde ore serali. Ciò è dovuto alla minore ricombinazione sui contatti della cella, che viene meglio soppressa con la tecnologia TOPCon.
Inoltre, le celle solari TOPCon offrono anche una migliore dipendenza dalla temperatura rispetto alle PERC. Mostrano una minore diminuzione dell'efficienza con l'aumentare della temperatura. Questo è un fattore importante per le prestazioni delle celle solari in climi caldi o in presenza di radiazioni solari intense.
Tuttavia, lo studio sottolinea anche che i costi di produzione delle celle TOPCon sono attualmente superiori a quelli delle PERC. L'implementazione commerciale della tecnologia TOPCon richiede quindi ulteriori ricerche e sviluppi per ridurre i costi e migliorare la competitività.
Nel complesso, lo studio del Fraunhofer ISE mostra che le celle solari TOPCon hanno un potenziale promettente per il futuro del fotovoltaico. Offrono prestazioni più elevate in condizioni di scarsa luminosità e una migliore dipendenza dalla temperatura rispetto alle celle PERC. L'industria continuerà a lavorare per ridurre i costi e rendere la tecnologia TOPCon più interessante dal punto di vista commerciale. Il confronto delle prestazioni tra le due tecnologie dimostra che lo sviluppo di nuove tecnologie fotovoltaiche sta dando un contributo importante al progresso dell'energia solare.
Fonte: https://www.pv-magazine.de/2022/01/20/fraunhofer-ise-topcon-vs-perc/
La tecnologia PERC (Passivated Emitter Rear Cell) domina attualmente il mercato del PV con una quota di mercato di circa il 75%. Queste celle solari sono caratterizzate da un elettrodo posteriore passivato dell'emettitore, che consente un maggiore assorbimento della luce e una migliore resa energetica. L'efficienza teorica delle celle solari PERC è del 24,5%.
La tecnologia TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) è una promettente alternativa alle PERC. Lo studio dimostra che le celle TOPCon hanno un elevato potenziale di efficienza e sono in grado di superare le celle solari PERC in termini di efficienza. L'efficienza teorica delle celle solari TOPCon si aggira intorno al 25,8%.
I ricercatori del Fraunhofer ISE hanno scoperto che le celle TOPCon hanno prestazioni migliori rispetto alle PERC in condizioni di scarsa luminosità, come quelle che si verificano nelle prime ore del mattino o nelle tarde ore serali. Ciò è dovuto alla minore ricombinazione sui contatti della cella, che viene meglio soppressa con la tecnologia TOPCon.
Inoltre, le celle solari TOPCon offrono anche una migliore dipendenza dalla temperatura rispetto alle PERC. Mostrano una minore diminuzione dell'efficienza con l'aumentare della temperatura. Questo è un fattore importante per le prestazioni delle celle solari in climi caldi o in presenza di radiazioni solari intense.
Tuttavia, lo studio sottolinea anche che i costi di produzione delle celle TOPCon sono attualmente superiori a quelli delle PERC. L'implementazione commerciale della tecnologia TOPCon richiede quindi ulteriori ricerche e sviluppi per ridurre i costi e migliorare la competitività.
Nel complesso, lo studio del Fraunhofer ISE mostra che le celle solari TOPCon hanno un potenziale promettente per il futuro del fotovoltaico. Offrono prestazioni più elevate in condizioni di scarsa luminosità e una migliore dipendenza dalla temperatura rispetto alle celle PERC. L'industria continuerà a lavorare per ridurre i costi e rendere la tecnologia TOPCon più interessante dal punto di vista commerciale. Il confronto delle prestazioni tra le due tecnologie dimostra che lo sviluppo di nuove tecnologie fotovoltaiche sta dando un contributo importante al progresso dell'energia solare.
Fonte: https://www.pv-magazine.de/2022/01/20/fraunhofer-ise-topcon-vs-perc/
Come si determina l'efficienza di una cella solare?
L'efficienza di una cella solare viene determinata in modo preciso e riproducibile. A tal fine, le celle vengono testate in laboratorio in condizioni standard. In queste condizioni di prova standard (STC), la cella viene irradiata verticalmente con un "simulatore di sole", chiamato anche "lampeggiatore" nel settore. Nelle STC viene riprodotta una potenza di irradiazione definita di 1.000 W e lo spettro della luce naturale. Inoltre, la temperatura ambiente viene mantenuta costante a 25°. Le caratteristiche delle prestazioni sono elencate nella scheda tecnica, così come le possibili variazioni. Di solito i clienti ricevono un elenco di flash dopo aver effettuato l'ordine. I dati sulle prestazioni effettive del prodotto vengono quindi registrati a livello di modulo. I moduli possono poi essere assegnati tramite il numero di serie.
L'energia luminosa incidente genera elettroni nella cella e porta a un flusso di corrente quando i poli negativi e positivi sono collegati. La cella regola la propria tensione per regolare il flusso di corrente in base al carico collegato. Se il carico aumenta ulteriormente, la cella raggiunge un punto in cui la potenza massima (Pmpp) viene raggiunta, dopodiché la corrente e la tensione diminuiscono.
Per determinare la potenza della cella solare, moltiplicare i valori misurati di corrente e tensione al Pmpp. Il valore calcolato viene poi diviso per la potenza irradiata per determinare l'efficienza della cella.
È importante notare che l'efficienza e il rapporto di rendimento di un sistema fotovoltaico dipendono da vari fattori individuali. Determinare con precisione questi valori può essere impegnativo per gli utenti privati. Pertanto, l'efficienza delle celle solari gioca un ruolo più importante nella discussione pubblica rispetto al rapporto di rendimento di un intero sistema. L'efficienza delle celle solari serve come caratteristica di qualità e può essere misurata con precisione, mentre il rapporto di prestazione è influenzato da vari fattori esterni.
Tuttavia, anche l'efficienza dei moduli è soggetta a fattori esterni, come il valore di irraggiamento o la temperatura ambiente. Il coefficiente di temperatura ha un'influenza diretta sul rendimento di un modulo solare. Il coefficiente di temperatura indica il comportamento delle prestazioni del modulo al variare della temperatura di esercizio. Poiché i moduli solari sono riscaldati dalla radiazione solare, è importante capire come la temperatura influisce sulle loro prestazioni.
Un coefficiente di temperatura positivo significa che le prestazioni del modulo diminuiscono all'aumentare della temperatura. In genere, il coefficiente di temperatura è compreso tra -0,3% e -0,5% per grado Celsius. Ciò significa che le prestazioni del modulo diminuiscono di questa percentuale per ogni grado Celsius di aumento della temperatura.
Confronto tra il drogaggio al fosforo e il drogaggio al boro delle celle solari: Vantaggi e svantaggi
Il drogaggio è una fase cruciale della produzione di celle solari, in cui vengono introdotte specifiche impurità nei materiali semiconduttori per ottenere determinate proprietà elettriche. Il drogaggio del fosforo e del boro sono due metodi comuni utilizzati per conferire determinate proprietà ai materiali semiconduttori desiderati, come il silicio. Ecco i vantaggi e gli svantaggi di entrambe le tecniche di drogaggio:
Drogaggio al fosforo: Vantaggi:
1. Drogaggio di elettroni: il fosforo dosa il silicio con ulteriori elettroni, rendendo il semiconduttore n-drogato. Ciò comporta un aumento della conduttività del materiale.
2. Buone proprietà elettriche: il silicio drogato con fosforo mostra un'elevata mobilità dei portatori di carica, che porta a un'efficiente conduttività elettrica.
3. Bassa resistenza elettrica: il silicio drogato con fosforo presenta un'elevata resistenza elettrica.
Svantaggi:
1. Ricombinazione: il drogaggio di fosforo può aumentare la ricombinazione dei portatori di carica, con conseguente perdita di fotocorrente e minore efficienza della cella solare.
2. Difetti superficiali: Il drogaggio con fosforo può portare a difetti sulla superficie del silicio, che possono influire sulla qualità del materiale e portare a una riduzione della durata della cella solare.
3. Processo di diffusione: Il processo di drogaggio con fosforo richiede tecniche speciali come il processo di diffusione, che può essere più complesso e costoso.
Drogaggio con boro: Vantaggi:
1. Drogaggio con buchi: Il boro dosa il silicio con buchi, che drogano il semiconduttore. Ciò consente il flusso di fori come portatori di carica e contribuisce alla conduttività del materiale.
2. Bassa ricombinazione: il silicio drogato con boro presenta una minore ricombinazione di portatori di carica, che può portare a una maggiore efficienza delle celle solari.
3. Minori difetti superficiali: Il drogaggio del boro porta a un minor numero di difetti sulla superficie del silicio rispetto al drogaggio del fosforo.
Svantaggi:
1. Minore mobilità: il silicio drogato con boro mostra una minore mobilità dei portatori di carica rispetto al silicio drogato con fosforo, il che può portare a una minore conducibilità elettrica.
2. Maggiore resistenza elettrica: il silicio drogato con boro mostra una minore ricombinazione dei portatori di carica, il che può portare a una maggiore efficienza della cella solare.. maggiore resistenza elettrica: il silicio drogato con boro presenta una resistenza elettrica più elevata rispetto al silicio drogato con fosforo, che può portare a una maggiore perdita di energia e a prestazioni inferiori delle celle solari.
3. Sensibilità alla temperatura: le celle solari drogate con boro possono essere soggette a variazioni della temperatura ambiente, che possono influire sulle loro prestazioni.
Complessivamente, sia il drogaggio con fosforo che con boro offrono vantaggi e svantaggi specifici per le prestazioni delle celle solari. La scelta del metodo di drogaggio dipende da diversi fattori, come il tipo di portatore di carica desiderato, l'efficienza e il costo. La ricerca e lo sviluppo in corso in questo settore mirano a migliorare le tecniche di drogaggio e ad aumentare costantemente l'efficienza e le prestazioni delle celle solari.
Drogaggio al fosforo: Vantaggi:
1. Drogaggio di elettroni: il fosforo dosa il silicio con ulteriori elettroni, rendendo il semiconduttore n-drogato. Ciò comporta un aumento della conduttività del materiale.
2. Buone proprietà elettriche: il silicio drogato con fosforo mostra un'elevata mobilità dei portatori di carica, che porta a un'efficiente conduttività elettrica.
3. Bassa resistenza elettrica: il silicio drogato con fosforo presenta un'elevata resistenza elettrica.
Svantaggi:
1. Ricombinazione: il drogaggio di fosforo può aumentare la ricombinazione dei portatori di carica, con conseguente perdita di fotocorrente e minore efficienza della cella solare.
2. Difetti superficiali: Il drogaggio con fosforo può portare a difetti sulla superficie del silicio, che possono influire sulla qualità del materiale e portare a una riduzione della durata della cella solare.
3. Processo di diffusione: Il processo di drogaggio con fosforo richiede tecniche speciali come il processo di diffusione, che può essere più complesso e costoso.
Drogaggio con boro: Vantaggi:
1. Drogaggio con buchi: Il boro dosa il silicio con buchi, che drogano il semiconduttore. Ciò consente il flusso di fori come portatori di carica e contribuisce alla conduttività del materiale.
2. Bassa ricombinazione: il silicio drogato con boro presenta una minore ricombinazione di portatori di carica, che può portare a una maggiore efficienza delle celle solari.
3. Minori difetti superficiali: Il drogaggio del boro porta a un minor numero di difetti sulla superficie del silicio rispetto al drogaggio del fosforo.
Svantaggi:
1. Minore mobilità: il silicio drogato con boro mostra una minore mobilità dei portatori di carica rispetto al silicio drogato con fosforo, il che può portare a una minore conducibilità elettrica.
2. Maggiore resistenza elettrica: il silicio drogato con boro mostra una minore ricombinazione dei portatori di carica, il che può portare a una maggiore efficienza della cella solare.. maggiore resistenza elettrica: il silicio drogato con boro presenta una resistenza elettrica più elevata rispetto al silicio drogato con fosforo, che può portare a una maggiore perdita di energia e a prestazioni inferiori delle celle solari.
3. Sensibilità alla temperatura: le celle solari drogate con boro possono essere soggette a variazioni della temperatura ambiente, che possono influire sulle loro prestazioni.
Complessivamente, sia il drogaggio con fosforo che con boro offrono vantaggi e svantaggi specifici per le prestazioni delle celle solari. La scelta del metodo di drogaggio dipende da diversi fattori, come il tipo di portatore di carica desiderato, l'efficienza e il costo. La ricerca e lo sviluppo in corso in questo settore mirano a migliorare le tecniche di drogaggio e ad aumentare costantemente l'efficienza e le prestazioni delle celle solari.
