Γράφει ο Γιάννης Ταουσανίδης, ηλεκτρολόγος μηχανικός στη Wattcrop
Τα πάνελ HJT (ετεροεπαφής), γνωστά και ως πάνελ HIT (ετεροεπαφής με ενδογενές λεπτό στρώμα), είναι η νέα γενιά ηλιακών πάνελ. Είναι γνωστά για την υψηλή τους απόδοση και τη βελτιωμένη απόδοσή τους υπό διαφορετικές καιρικές συνθήκες, γεγονός που τα καθιστά ελκυστική επιλογή για οικιακές και εμπορικές ηλιακές εγκαταστάσεις. Τι τα διαφοροποιεί όμως από τους παραδοσιακούς ηλιακούς συλλέκτες και γιατί γίνονται ολοένα και πιο δημοφιλή;
Η τεχνολογία πίσω από τα πάνελ HJT βασίζεται στη χρήση μιας ετεροεπαφής, η οποία δημιουργείται με τη διαστρωμάτωση ενός λεπτού φιλμ άμορφου πυριτίου πάνω σε ένα υπόστρωμα κρυσταλλικού πυριτίου. Αυτός ο συνδυασμός επιτρέπει την απορρόφηση ενός ευρύτερου φάσματος μηκών κύματος φωτός, οδηγώντας σε υψηλότερη απόδοση μετατροπής ενέργειας. Τα πάνελ HJT έχουν βαθμό απόδοσης πάνω από 23% (η Longi ισχυρίστηκε τον Νοέμβριο του 2022 ότι στα εργαστήριά της επιτεύχθηκε βαθμός απόδοσης 26,81%), σε σύγκριση με περίπου 20% των παλαιότερων πάνελ και περίπου 22% των πάνελ PERC. Αν και δεν είναι σημαντικά πιο αποδοτικά, τα πάνελ HJT έχουν άλλα πλεονεκτήματα, όπως καλύτερη απόδοση σε συνθήκες χαμηλού φωτισμού και υψηλές θερμοκρασίες, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερη ενεργειακή απόδοση κατά τη διάρκεια ενός έτους.
Η τεχνολογία HJT αναπτύχθηκε για πρώτη φορά από την ιαπωνική εταιρεία Sanyo και αργότερα υιοθετήθηκε από άλλους μεγάλους κατασκευαστές ηλιακών πάνελ, όπως η Canadian Solar και η JinkoSolar. Δεν είναι μόνο πιο αποδοτικοί, αλλά τα πάνελ HJT έχουν επίσης μικρότερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα σε σύγκριση με τα παραδοσιακά ηλιακά πάνελ, καθώς απαιτούν λιγότερο πυρίτιο και άλλα υλικά για την παραγωγή τους.
Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα των ηλιακών συλλεκτών HJT είναι ότι τείνουν να έχουν χαμηλότερα ποσοστά υποβάθμισης σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς ηλιακούς συλλέκτες c-Si. Αυτό επιτυγχάνεται λόγω του εγγενούς λεπτού στρώματος που χρησιμοποιείται στη διαδικασία κατασκευής. Αυτό το λεπτό στρώμα προστατεύει τα ηλιακά κύτταρα από περιβαλλοντικούς παράγοντες όπως οι υψηλές θερμοκρασίες και η υπεριώδης ακτινοβολία, οι οποίοι μπορούν να προκαλέσουν ταχύτερη υποβάθμιση των παραδοσιακών ηλιακών συλλεκτών c-Si. Ως εκ τούτου, τα πάνελ HJT μπορούν να διατηρήσουν υψηλότερο επίπεδο απόδοσης για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, οδηγώντας σε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και υψηλότερη ενεργειακή απόδοση.
Όσον αφορά τα έργα κοινής ωφέλειας, οι ηλιακοί συλλέκτες HJT δεν χρησιμοποιούνται ακόμη ευρέως λόγω του υψηλότερου κόστους σήμερα, αλλά αναμένεται να υιοθετηθούν όλο και περισσότερο στο εγγύς μέλλον. Οι ηλιακές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας σε κλίμακα κοινής ωφέλειας απαιτούν μεγάλη ποσότητα ηλιακών συλλεκτών για την παραγωγή σημαντικών ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας. Η αυξημένη απόδοση και τα χαμηλότερα ποσοστά υποβάθμισης των πάνελ HJT τα καθιστούν πιο ελκυστική επιλογή για αυτά τα έργα, καθώς μπορούν να παράγουν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια ανά πάνελ και να διατηρούν υψηλότερο επίπεδο απόδοσης με την πάροδο των ετών σε σύγκριση με τα παραδοσιακά ηλιακά πάνελ. Επιπλέον, τα έργα κλίμακας κοινής ωφέλειας είναι πιθανότερο να επωφεληθούν από οικονομίες κλίμακας, οι οποίες θα μπορούσαν να μειώσουν περαιτέρω το κόστος των πάνελ HJT.
Παρόλο που το κόστος παραγωγής και, συνεπώς, αγοράς των ηλιακών συλλεκτών HJT είναι πλέον υψηλότερο, ο βασικός άξονας κατά την αξιολόγηση των ενεργειακών έργων είναι, ως γνωστόν, το ισοπεδωμένο κόστος ενέργειας (LCoE)*. Για τους ηλιακούς συλλέκτες HJT, το LCOE είναι γενικά χαμηλότερο από τους παραδοσιακούς ηλιακούς συλλέκτες, λόγω της αυξημένης απόδοσης και των χαμηλότερων ποσοστών υποβάθμισης. Μια μελέτη του 2020 από το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL) έδειξε ότι τα πάνελ HJT είχαν μέσο LCOE 0,06 δολάρια ανά kWh, σε σύγκριση με 0,09 δολάρια ανά kWh για τα παραδοσιακά πάνελ c-Si.
Συμπερασματικά, τα πάνελ HJT είναι πιθανότατα το επόμενο μεγάλο πράγμα όσον αφορά τους ηλιακούς συλλέκτες, λόγω της υψηλότερης απόδοσης και κυρίως της βελτιωμένης απόδοσής τους υπό διαφορετικές καιρικές συνθήκες. Έχουν
μικρότερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα και σχετικά χαμηλό LCOE σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς ηλιακούς συλλέκτες, γεγονός που τους καθιστά οικονομικά ελκυστικούς για την παραγωγή ηλιακής ενέργειας. Ενώ οι ηλιακοί συλλέκτες HJT χρησιμοποιούνται επί του παρόντος κυρίως σε οικιακές και εμπορικές ηλιακές εγκαταστάσεις, αναμένεται να χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο.
Το προσωπικό μας στην Wattcrop Hellas είναι εξειδικευμένο στο σχεδιασμό των καλύτερων φωτοβολταϊκών έργων και πάντα ενημερωμένο για τις νέες τάσεις στον τομέα.
Επικοινωνήστε μαζί μας, για το φωτοβολταϊκό έργο που ταιριάζει καλύτερα στις ανάγκες σας, με κορυφαίο εξοπλισμό!
Το μέλλον είναι πράσινο! Μείνετε μπροστά από το παιχνίδι!
*ΤοLCoE είναι το άθροισμα των CAPEX και OPEX (σε παρούσες αξίες) διαιρεμένο με την ενέργεια που παράγεται καθ’ όλη τη διάρκεια ζωής του έργου και χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της τιμής της παραγόμενης kWh
Εικόνα: pv magazine