Od jakości modułów fotowoltaicznych zależy sprawność całej instalacji i ilość produkowanego prądu. Nieefektywna instalacja naraża nas na straty finansowe. Co powinniśmy sprawdzić wybierając moduły fotowoltaiczne? Jak rozpoznać te wysokiej jakości?

Jakość modułu a jego elementy

Głównym elementem każdego modułu są ogniwa, które są zazwyczaj krzemowe. Wyróżniamy wśród nich ogniwa monokrystaliczne, polikrystaliczne i amorficzne. Dwa pierwsze rodzaje to ogniwa grubowarstwowe (I generacji), natomiast ogniwa amorficzne są ogniwami cienkowarstwowymi (II generacji).

 

Ogniwa grubowarstwowe są zalaminowane z obu stron folią z tworzywa sztucznego, dodatkowo od spodu znajduje się warstwa folii nawierzchniowej, a od góry szkło. Całość zamocowana jest w ramie, zazwyczaj aluminiowej. Ogniwa cienkowarstwowe od góry natomiast przykryte są szkłem, a od spodu pokrywa je folia i szkło.

Moc modułu – co ma wspólnego z jego jakością?

Oznacza to, iż każdy moduł fotowoltaiczny wraz z upływem czasu traci moc. Moduły wysokiej jakości mają jednak dodatnią tolerancję mocy i gwarancję na liniowy spadek mocy. Ostatnia ze wskazanych właściwości świadczy o tym, że moc w module będzie spadać liniowo. Producent deklaruje, o ile procent spadnie w pierwszym roku i o jaką maksymalną wartość będzie spadać rocznie. Im niższa utrata mocy, tym lepiej. Średni roczny spadek mocy wynosi od 0,7% do 1%. W modułach niskiej jakości spadek ten może być wyższy niż 1% rocznie, a w tych wysokiej jakości często nie przekracza nawet 0,7%.

 

Z kolei tolerancja mocy to parametr, który wskazuje, o ile wyższą lub niższą moc nominalną niż ta deklarowana może mieć konkretny moduł. Dodatnia tolerancja świadczy o tym, że producent podał najniższą moc nominalną. Z kolei ujemna oznacza, że moc nominalna może być niższa od deklarowanej.

Sprawność modułu – kiedy ma znaczenie?

Gdy dysponujemy ograniczonym miejscem na instalację, powinniśmy zwrócić szczególną uwagę na sprawność modułów. Te o większej sprawności pozwolą uzyskać wymaganą moc, zajmując mniejszą powierzchnię niż moduły o niższej sprawności.

Ponadto, porównując sprawność różnych modułów, należy pamiętać o dwóch kwestiach. Po pierwsze, sprawność modułu podawana przez producenta to wartość nominalna – określona w standardowych warunkach testowych, które zakładają konkretne wartości m.in. 1000 W/m2natężenia promieniowania słonecznego i 25°C temperatury ogniwa. Rzeczywista sprawność jest zazwyczaj niższa od tej nominalnej, dlatego warto przeanalizować, o ile sprawność spada wraz ze spadkiem natężenia promieniowania słonecznego.

 

Po drugie, niektórzy producenci podają wysoką sprawność ogniw, a nie modułu. Tymczasem z powodu odstępów pomiędzy ogniwami, moduł ma niższą sprawność niż same ogniwa. Wśród ogniw krzemowych najwyższą sprawność mają ogniwa monokrystaliczne (ok. 16–22%). Jednocześnie są one najdroższe. Mniejszą ceną wykazują się ogniwa polikrystaliczne. Te jednak osiągają sprawność na poziomie ok. 14–18%. Najmniejszą sprawność (ok. 5–10%) i najniższą cenę mają ogniwa amorficzne.

Gorące punkty – czym są i jak wpływają na jakość modułu?

Podczas produkcji albo niewłaściwego transportu czy składowania modułów, może dochodzić do mikrouszkodzeń ogniw. Gdy w trakcie pracy instalacji część modułu znajdzie się w półcieniu, te uszkodzone miejsca w krótkim czasie nagrzewają się do bardzo wysokiej temperatury (nawet do 250°C). W ten sposób w miejscach mikrouszkodzeń ogniw powstają gorące punkty.

 

Jeśli takie znajdą się w module, traci on swoją moc i szybciej się zużywa. Wówczas ogniwa nagrzane do wysokiej temperatury mogą ulec uszkodzeniu. Niewykluczone jest przepalenie się folii lub nawet samozapłon modułu. Z tego względu warto sprawdzić, czy moduł jest uszkodzony oraz czy nie występuje ryzyko wystąpienia w nim gorących punktów. Niektórzy producenci badają, czy na etapie produkcji doszło do mikrouszkodzeń. Wówczas na produkcie umieszczana jest informacja „Hot-Spot Protect (HSP)”. Obecność gorących punktów można też sprawdzić kamerą termowizyjną po zamontowaniu instalacji.

Folia zabezpieczająca – jak wygląda w modułach niskiej jakości?

Ogniwa są zalaminowane folią z tworzyw sztucznych. W produktach niskiej jakości nierzadko odkleja się ona od modułu. Jest to spowodowane użyciem tanich materiałów lub wystąpieniem błędów na etapie produkcji. Miejsca, w których folia nie przylega do ogniw, poznamy po mlecznym kolorze. Ich dostrzeżenie jest niezwykle ważne, ponieważ znacząco obniżają one wydajność ogniw, blokując przepływ promieni słonecznych. Ponadto odklejona folia nie zabezpiecza ogniw przed wilgocią i naraża je na korozję.

 

Wraz z upływem czasu niskiej jakości moduły można poznać również po kolorze folii. Folie gorszej jakości z czasem przebarwiają się i z przezroczystych stają się żółte, a nawet brązowe. Również wówczas do ogniw nie dociera wystarczająca ilość światła, co powoduje spadek ich wydajności. Przy zżółkniętej folii moc modułu może spaść nawet o 10%, a przy brązowej – o 50%.

Certyfikaty – kiedy świadczą o jakości?

Każdy moduł fotowoltaiczny wprowadzony do sprzedaży musi spełniać określone prawnie wymagania. Dlatego powinien posiadać co najmniej znak CE i spełniać następujące normy:



  • moduły z krzemu krystalicznego: PN-EN 61730-1:2007, PN-EN 61215-1-1:2016-10,




  • moduły cienkowarstwowe: PN-EN 61730-1:2007, PN-EN 61646:2008.



Zgodność z normami mogą potwierdzać różne certyfikaty, ponieważ na rynku działa wiele jednostek certyfikujących. Dlatego powinniśmy sprawdzać, kto wydał dany certyfikat i według jakich kryteriów ten certyfikat został przyznany. Czasem może się bowiem okazać, że jakiś certyfikat w przypadku konkretnej instalacji jest bezużyteczny (np. zbadano moduł pod kątem korozji w środowisku mgły solnej, co ma znaczenie jedynie w przypadku modułów lokalizowanych blisko wybrzeży).

Cena – dlaczego nie powinna być jedynym kryterium wyboru?

Moduły niskiej jakości nie będą efektywnie pracować, szybciej się zużyją, będą się psuć, dlatego zazwyczaj nie warto wybierać tych najtańszych. Bardzo niska cena – znacznie odbiegająca od pozostałych – powinna zwiększyć czujność przy zakupie.

 

Nie oznacza to jednak, że droższy produkt każdorazowo jest lepszej jakości. Na cenę składa się nie tylko cena materiałów użytych do produkcji, podobnie jak koszt instalacji nie jest generowany tylko przez moduły.

Jak odróżnić moduły wysokiej jakości od pozostałych?

Moduły wysokiej jakości:



  • mają dodatnią tolerancję mocy, gwarancję na liniowy spadek mocy i niski roczny spadek mocy,




  • wykazują wysoką sprawność przy niskim natężeniu promieniowania słonecznego,




  • są wolne od mikrouszkodzeń, w których mogłyby powstać gorące punkty,




  • nie mają widocznych gołym okiem uszkodzeń mechanicznych, jak odklejona lub przebarwiona folia, porysowane szkło, połamane ogniwa czy zanieczyszczenia we wnętrzu modułu.



inż. budownictwa Magdalena Myszura