1 / 7

Każdego dnia obserwujemy rozwój technologii wykorzystujących energię słońca. O swoich doświadczeniach w tym zakresie opowiedzieli przedstawiciele firmy SolarWorld.

W jaki sposób powstają ogniwa i moduły fotowoltaiczne? Czy moduły PV są odporne na gradobicie albo uderzenie piłeczką golfową? Czy mogą zastąpić dach? Na te i wiele innych pytań odpowiedź mogli poznać polscy dziennikarze, zaproszeni na początku lutego br. do fabryki SolarWorld we Freibergu.

40 lat doświadczenia

MTP 300 x 250

Wycieczkę po firmie poprzedziła prezentacja opisująca historię powstania słonecznego światowego lidera. W 1994 roku 19 pracowników stworzyło fundament dzisiejszej produkcji modułów w trzech zakładach. W 2000 roku nastąpiło przejęcie największej produkcji wafli krzemowych przez SolarWorld. Trzy lata później rozpoczęto produkcję ogniw oraz modułów. Dziś zakład we Freibergu, zatrudniający ok. 1400 pracowników, jest największym obiektem firmy SolarWorld, produkującym zarówno wafle krzemowe, ogniwa, jak i moduły. Oddział we Freibergu ma własny dział badań i rozwoju, zajmuje się także logistyką zestawów fotowoltaicznych. Firma posiada też sekcję zajmującą się recyklingiem. – Zakład we Freibergu może wyprodukować wafle służące do wygenerowania do 750 MWp – powiedziała Claudia Hanisch, kierownik ds. public relations firmy SolarWorld. W wysoko zautomatyzowanym procesie wytwarzane są wafle mono- i polikrystaliczne. – Możliwa jest produkcja ogniw na poziomie 330 MWp. Fabryka jest w stanie wyprodukować do 660 MWp modułów fotowoltaicznych. Jednocześnie można wytwarzać osiem produktów o różnej mocy – wyjaśniła C. Hanisch. SolarWorld ma także zakłady produkcyjne w USA oraz w Niemczech (w Arnstadt obok Erfurtu).

1 MW ogniw dziennie

Produkcja ogniwa fotowoltaicznego zaczyna się od oczyszczenia wafla krzemowego w sterylnych warunkach. – Jest to o tyle istotne, że nawet włos albo małe zanieczyszczenie pozostawione po cięciu bloków krzemowych może obniżyć sprawność modułu – wyjaśniła Claudia Hanisch. Wafle poddawane są teksturowaniu, czyli oczyszczaniu substancjami chemicznymi. Po tym procesie następuje napylanie fosforem. Wisząc parami, tyłem do siebie wafle wkładane są do pieca, w którym temperatura wynosi 800°C. Gaz wnika w wafle i tworzy dwie powłoki o różnych potencjałach. Proces przekształcania wafla w ogniwo zdolne do przekazywania energii elektrycznej trwa ponad godzinę. W efekcie powstaje element, który przetwarza energię słoneczną w elektryczną.

Kolejnym etapem produkcji jest ponowne czyszczenie i wytrawianie. Ogniwo o grubości 0,2 mm trafia do kąpieli kwasowych, które wytrawiają jego dolną część oraz brzegi. Proces ten ma na celu odizolowanie dolnej, naładowanej pozytywnie części ogniwa od górnej z ładunkiem negatywnym. – Następnie w komorze plazmowej płytka zyskuje odpowiedni kolor. Barwa niebieska redukuje straty optyczne, zapobiegając powstawaniu refleksów. Prowadzano też doświadczenia z kolorem czarnym, który bardzo dobrze absorbuje energię słoneczną, ale jednocześnie powoduje przegrzewanie się płytek, co nie jest pożądane. Ponadto kolor niebieski poprawia absorpcję promieniowania, co przekłada się na większą produkcję energii – uzupełniła Jolanta Karsten, Country Manager, odpowiedzialna w SolarWorld za polski rynek. Metodą sitodruku na tylną część płytki nanoszone są specjalne druciki oraz na część przednią cieniutkie druciki kontaktowe. W wysokich temperaturach druciki kontaktowe wtapiane są w płytkę. Ogniwo w ten sposób zostaje połączone z drucikami kontaktowymi na stałe.

Różnego rodzaju urządzenia pomiarowe sprawdzają ogniwa pod kątem ewentualnych nieprawidłowości, pęknięć, zarysowań itp. Kolejną procedurą kontroli jest testowanie modułu pod względem właściwości elektrycznych i sprawności, będącej kluczowym parametrem, pozwalającym stwierdzić, ile energii produkuje ogniwo przy sztucznym nasłonecznieniu równym 1000 W. W zależności od wyników tych badań, ogniwa sortowane są na 32 klasy. Jednym z ostatnich etapów jest końcowa kontrola jakości. Do tej pory cały proces był zautomatyzowany, jednak w ostatniej fazie decyduje ocena wykwalifikowanych pracowników. Dopiero po ich akceptacji ogniwo jest dopuszczane do użytku. W ten sposób dziennie produkuje się we Freibergu ogniwa o łącznej mocy 1 MW, które są w stanie zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną 250 gospodarstw domowych.

Spacerkiem po laboratorium

Odwiedzono także Laboratorium SolarWorld. Dziennikarze mieli możliwość własnoręcznego uderzenia 45-kilogramowym ciężarkiem w moduł w celu sprawdzenia jego wytrzymałości. Za pomocą specjalistycznych urządzeń ogniwa są celowo postarzane, a następnie testowane pod kątem jakości produktu oraz wytrzymałości komponentów. Badana jest również ich odporność na wysokie temperatury w ciągu dnia i niskie nocą. W laboratorium sprawdza się także wytrzymałość modułów na czynniki zewnętrzne, m.in. uderzenie piłeczki golfowej czy gradobicie. Firma na dachu jednego z budynków przeprowadza badania, służące ocenie działania modułów zróżnicowanych pod względem jakości parametrów technicznych, kolorystyki itp.

O zasadzie działania dwustronnego modułu Sunmodule BiSun SW 270 duo opowiadała Jolanta Karsten: – Tym, co wyróżnia nowe moduły, jest produkcja za pomocą technologii PERC, czyli pasywacji emitera tylnej części ogniwa, co pozwala nam na zwiększenie efektywności standardowych ogniw krzemowych. Dodatkowo jesteśmy w stanie pozyskać energię również za pomocą tylnej strony modułu, a to zapewnia aż o 25% większy uzysk – zapewniała.

W zakładzie we Freibergu trwają intensywne prace nad nowym modułem. Dzięki bardzo wydajnej technologii dwustronnej (bifacjalnej), moduł Sunmodule Bisun duo osiąga dodatkowe uzyski, nawet na poziomie 25%. Aby osiągnąć najlepszą wydajność systemu, zaleca się montaż modułu na silnie odbijającej promienie powierzchni takiej jak beton, jasna membrana dachu lub warstwa kamyczków wapiennych. Powinien być też zachowany większy odstęp modułów od podłoża. System montażowy jest tak skonstruowany, żeby ograniczyć zacienienie tylnej strony.

W połowie bieżącego roku SolarWorld wprowadzi na rynek również konstrukcje dla dachów płaskich i modułów dwustronnych.

Jednym z najbardziej spektakularnych przedsięwzięć przedsiębiorstwa było zamontowanie na dachu papieskiej sali audiencyjnej „Aula Paolo VI” instalacji składającej się z 2394 modułów, o mocy odpowiadającej zapotrzebowaniu na energię elektryczną 100 gospodarstw domowych. Podarowana Watykanowi instalacja ma moc 221,59 kW. Dzięki temu rocznie można wyprodukować 300 MWh, a tym samym ograniczyć emisję CO2 o 225 ton.

Wśród wizjonerskich projektów firmy SolarWorld można wymienić wykorzystanie ogniw do budowy szybowca. Przedsiębiorstwo prężnie działa także na polskim rynku, na który od początku 2015 r. dostarczyła moduły fotowoltaiczne o łącznej mocy prawie 9 MW. W ubiegłym roku w naszym kraju zainstalowano moduły PV Solar World m.in. w trzech dużych elektrowniach naziemnych – we Włodawie, w miejscowości Korolówka Kolonia, a także na terenie zrekultywowanego wysypiska odpadów w Tomaszowie Lubelskim („Czysta Energia” 11/2015).

UDOSTĘPNIJ

Czytaj więcej

Skomentuj