Moduli Fotovoltaici Sunpower

Caratteristiche e peculiarità

Moduli Fotovoltaici Sunpower

Caratteristiche e peculiarità

I moduli fotovoltaici e le celle solari di fabbricazione SunPower possiedono la più alta efficienza disponibile in commercio. Con un livello medio di efficienza superiore al 22%, le celle solari Sunpower forniscono fino al 50% di energia in più per area unitaria rispetto alle celle solari tradizionali con un’efficienza del 14-15%, e fino al doppio-triplo di energia dei prodotti a film sottile.

Oltre a una più alta efficienza di conversione della luce solare in elettricità, la tecnologia SunPower fornisce anche una migliore performance nel mondo reale rispetto ai prodotti della tecnologia fotovoltaica tradizionale. Questo significa che i clienti SunPower possono prevedere di produrre una maggiore quantità di energia (kWh) nel corso di un anno rispetto a un sistema fotovoltaico tradizionale che ha la stessa potenza nominale (kWp).

I moduli fotovoltaici SunPower sono i moduli con l’efficienza più alta per i seguenti motivi:

Nella maggior parte delle celle solari i numerosi contatti elettrici di metallo coprono fino al 10% della superficie frontale, impedendo ad una preziosa parte di luce solare di penetrare nella cella, generando in questo modo una perdita per ombreggiatura. SunPower colloca tutti i contatti elettrici sul retro della cella solare, il che elimina la perdita per ombreggiatura dovuta alla presenza delle linee di trasmissione elettrica sul lato frontale.

  • Poiché il sistema non scende a compromesso con le condizioni di ombreggiatura, i contatti metallici sul retro delle celle solari sono realizzati con una larghezza e uno spessore supplementare per condurre più facilmente la corrente elettrica senza le perdite resistive comuni nelle celle solari tradizionali con linee di trasmissione elettrica molto ristrette e sottili.
     
  • L’applicazione di un rivestimento antiriflettente sulla superficie frontale della cella permette la cattura di una quantità maggiore di luce solare rispetto alle celle tradizionali, che di solito riflettono una quantità notevole di energia solare lontano dalla cella.
     
  • In tutte le celle solari, alcuni elettroni vanno persi prima che possano raggiungere i contatti elettrici per un meccanismo denominato “ricombinazione”. Questo meccanismo riduce la quantità di corrente e di tensione generata dalla cella solare. SunPower colloca sulla superficie frontale e sul retro delle celle un rivestimento "passivante" di biossido di silicio, che riduce al minimo il numero di elettroni persi con tale meccanismo.
     
  • Lo strato di biossido di silicio posto sul retro delle celle, in combinazione con il metallo sul retro sopra l’ossido, crea anche uno specchio retroriflettente che retroriflette nella cella la luce solare che non è ancora stata assorbita per produrre una maggiore quantità di corrente.
     
  • Il contatto elettrico tra le linee di trasmissione elettrica di metallo e il silicio è realizzato in piccoli punti localizzati, il che riduce la perdita per ricombinazione che si verifica nelle interfacce siliciometallo.
     
  • La maggior parte delle celle solari tradizionali sono ricavate da wafer di silicio drogato con atomi di boro (di tipo-p). Quando viene esposto alla luce solare, il boro reagisce rapidamente con le tracce di ossigeno presenti nel silicio dando origine a un difetto che deteriora la performance della cella solare. L’Istituto per le Ricerche sull’Energia Solare di Hameln (ISFH) ha stimato di recente che il “deterioramento indotto dalla luce” può provocare una riduzione della performance delle celle solari tradizionali pari a un 2-7%. Poiché le celle solari SunPower sono realizzate con wafer di silicio di tipo n senza boro, esse non presentano un tale deterioramento iniziale indotto dalla luce.
     
  • I moduli fotovoltaici SunPower offrono una performance superiore ad alte temperature in confronto ai sistemi fotovoltaici tradizionali. Tutte le celle solari si riscaldano, e in questa condizione, la produzione di energia scende fondamentalmente per una perdita di tensione. Le celle SunPower presentano una diminuzione della performance dello 0,38% circa per grado Celsius anziché il più tipico 0,45% delle celle solari tradizionali. In generale i pannelli vengono testati in stabilimento a 25 gradi C, ma normalmente funzionano sul campo a circa 45/85 gradi C. A questa temperatura, i moduli fotovoltaici SunPower sono in grado di generare circa l’1,5%-5,5% di energia in più per watt nominale in confronto ai moduli fotovoltaici tradizionali. Il diagramma seguente illustra le differenze tra le celle solari SunPower e quelle tradizionali:
Caratteristiche Cella fotovoltaica Sunpower 
 
  • Le celle solari SunPower hanno una "risposta spettrale" più ampia. Questo significa che, rispetto alle celle solari tradizionali, le celle solari Sunpower convertono in elettricità più fotoni nelle lunghezze d'onda corte (colore blu) e nelle lunghezze d'onda lunghe (colore rosso) dello spettro solare.
Il diagramma seguente illustra la curva di risposta della cella solare SunPower. Rispetto alla curva delle celle tradizionali, essa si estende in misura maggiore nelle zone di colore blu e rosso dello spettro di luce.
Spettro di ricezione della luce delle celle Sunpower vs altre tecnologie
 
Tutte le peculiarità sopra evidenziate fanno si che la produzione media dei moduli Sunpower sia (a parità di condizioni) superiore ai normali moduli in mono o poli cristallino di circa il 7%. Inoltre il loro degrado è più lento e nella realtà si è attestato su circa lo 0,2%.
Sotto sono mostrati i risultati delle prove empiriche condotte parallelamente da clienti SunPower. Tali prove dimostrano come i moduli SunPower superano a livello di performance i moduli fotovoltaici tradizionali.

Le prove sono state effettuate in diverse località in tipiche giornate estive:
 

 
Sorgente: Clienti SunPower: confronto nello stesso luogo con inverter identici. Rendimento produttivo del sistema normalizzato alla potenza totale di prova dello stabilimento di produzione dei moduli fotovoltaici.
Premier Partner Sunpower

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