Вместе лучше

В Институте солнечной энергетики Общества им. Фраунгофера (Fraunhofer ISE) и Центре кремниевой фотовольтаики того же общества запущен проект CTM100+ по повышению суммарной эффективности солнечных модулей.

Не секрет, что солнечные элементы в составе модулей обычно используются не так эффективно, как способны работать сами по себе. Потери энергии многочисленны и многообразны. Это и отражения света от поверхностей защитного стекла, и световые потери в герметизирующем материале, и затемнения от проводников, и ограничения рабочих зон по краям панелей, и омическое падение напряжения в схемах и на контактах.

Качество конструкции фотоэлектрического модуля с энергетической точки зрения оценивается коэффициентом CTM (cell-tomodule), который определяется как выработка модуля, поделённая на суммарную выработку его отдельных элементов. И название проекта CTM100+ говорит о том, что его разработчики поставили амбициозную цель - добиться этого коэффициента выше 100%.

Каким образом? В частности, благодаря минимизации отражений света и эффективному отводу тепла от кремниевой пластины. Известно, что при увеличении температуры фотогальванического элемента на 1 °C его эффективность падает на 0,5% или даже больше.

В институте Fraunhofer ISE создан подробный классификатор оптических и электрических потерь энергии, который был заложен в программный пакет, помогающий анализировать различные варианты конструкции солнечных модулей и элементов. Программа позволяет совместно учесть оптические, электрические и геометрические характеристики модулей. С её помощью создатели солнечных панелей могут сократить количество изготавливаемых прототипов и тем самым ускорить свои разработки.

Используя свою программу, инженеры Fraunhofer ISE разработали 256-ваттные фотоэлектрические модули с элементами половинного размера, у которых коэффициент CTM достиг 104%. Производитель солнечных панелей Heckert Solar с помощью программы увеличил КПД своих изделий на 0,5%.