Aurinkomoduuli

Aurinkomoduuli tai aurinkosähkö moduuli muuntaa valon auringon suoraan sähköenergiaksi . Moduuli koostuu aurinkokennoista, jotka on kytketty sarjaan tai rinnakkain. Aurinkomoduuleja on saatavana joustavina ja jäykinä versioina. Jäykät aurinkomoduulit koostuvat yleensä piipohjaisista aurinkokennoista, jotka on asennettu alumiinirunkoon ja peitetty lasilevyllä. Moduuli suojaa aurinkokennoja mekaanisesti ympäristön vaikutuksilta, esim. B. rakeet , TCO - korroosio . Joustavat aurinkomoduulit perustuvat orgaanisiin materiaaleihin ja niitä käytetään mieluiten matkaviestintäalalla.

Monikiteiset aurinkomoduulit

Aurinkomoduulit on kytketty erikseen tai ryhmiksi aurinkosähköjärjestelmissä . Aurinkosähkö toimittaa joko sähkö- itsenäinen kuluttajia tällaisia. B. satelliitit tai sitä käytetään energian syöttämiseen julkiseen sähköverkkoon . Kaikkia aurinkosähköjärjestelmän moduuleja kutsutaan aurinkogeneraattoriksi .

Aurinkomoduulille on ominaista sen sähköiset ominaisuudet (esim. Avoin piirijännite ja oikosulkuvirta). Ominaiskäyrää aurinko moduuli riippuu yhteenliittämisestä aurinkokennoja. Korkean tehokkuuden ylläpitämiseksi on tärkeää, että yhdistetyt aurinkokennot ovat mahdollisimman samankaltaisia. Aurinkokennot luokitellaan tätä tarkoitusta varten.

Mekaaniset vaatimukset

Seuraavat mekaaniset vaatimukset asetetaan aurinkopaneelien asennettavaksi aurinkokennojärjestelmä :

• läpinäkyvä, säteilyä ja säänkestävä kansi
• vankat sähköliitännät
• Hauraan aurinkokennon suojaus mekaanisilta vaikutuksilta
• Aurinkokennojen ja sähköliitäntöjen suojaus kosteudelta
• Aurinkokennojen riittävä jäähdytys
• Suoja kosketusta sähköä johtavien osien kanssa
• Käsittely- ja kiinnitysvaihtoehdot

Tyypillinen rakenne

Aurinkomoduuli moottoritien sillalla

Seuraavassa rakenne selitetään käyttämällä maailman yleisimmin käytettyä moduulityyppiä:

• lasiruutu , yleensä niin sanottuja karkaistu turvalasi (ESG) puolella aurinkoon päin, jossa muun muassa palvelee suojaamaan rakeita ja lialta
• läpinäkyvä muovikerros ( eteenivinyyliasetaatti (EVA), polyolefiini (PO) tai silikonikumi), johon aurinkokennot on upotettu
• monokiteiset tai monikiteiset aurinkokennot, jotka on kytketty toisiinsa sähköisesti juotosnauhoilla
• Toinen muovikalvo takakotelon liimaamiseen, samanlainen kuin etupuolella oleva upotuskalvo
• Taustapuolen laminointi säänkestävällä muovikomposiittikalvolla z. B. valmistettu polyvinyylifluoridista (Tedlar) ja polyesteristä tai muusta lasista (ns. Lasilasimoduulit)
• Liitäntäkotelo , jossa on vapaasti pyörivä diodi tai ohitusdiodi ( katso alla ) ja liitäntäliitin, usein tehtaalla asennettu liitäntäkaapeleilla ja -pistokkeilla (useimmiten MC4-pistokeliitännät 4-6 mm²)
• enimmäkseen alumiiniprofiilikehys lasiruudun suojaamiseksi kuljetuksen, käsittelyn ja asennuksen aikana, komposiitin kiinnittämiseksi ja jäykistämiseksi, kehyksetön moduulit on suunniteltu useimmiten lasilasimoduuleiksi ja kiinnitetään suoraan alarakenteeseen erityisillä kiinnikkeillä
• Yksilöllinen sarjanumero kehyksessä tai joidenkin merkkien tapauksessa upotettuna muuttumattomalla tavalla aurinkokennoihin

Valmistus

Aurinkomoduulin valmistus on pitkälti automatisoitu optisesti aktiivinen puoli alaspäin. Ensinnäkin sopiva lasi puhdistetaan ja asetetaan valmiiksi. Tämän päälle asetetaan leikatun pituinen EVA -kalvo. Aurinkokennot liitetään yksittäisiin merkkijonoihin (ns. Merkkijonot ) juotosnauhoilla ja sijoitetaan ruudulle EVA-kalvon kanssa. Nyt ristikytkimet, jotka yhdistävät yksittäiset narut ja johtavat kytkentärasian sijaintiin, on sijoitettu ja juotettu. Sitten kaikki peitetään peräkkäin leikattuun EVA-kalvoon ja taustaksi polyvinyylifluoridikalvoon . Seuraava valmistusvaihe on moduulin laminointi tyhjiöpussissa noin 140 ° C: ssa tai autoklaavissa ylipaineella (noin 10 bar) ja myös 140 ° C: ssa. Laminoinnin aikana EVA-kalvo, joka oli aiemmin maitomaista, muodostaa kirkkaan, kolmiulotteisen ristisilloitetun eikä enää sulavan muovikerroksen, johon solut on nyt upotettu ja joka on liitetty tiukasti lasilevyyn ja takalevyyn. Laminoinnin jälkeen reunat on reunustettu, kytkentärasia asetettu ja varustettu vapaasti pyörivillä diodeilla . Nyt moduuli on kehystetty, mitattu, luokiteltu ja pakattu sen sähköisten arvojen mukaan.

tekniset ominaisuudet

Aurinkomoduulin tiedot esitetään samalla tavalla kuin aurinkokennon tiedot standardoiduista testiolosuhteista (STC: 1000 W / m², 25 ° C, AM 1.5).

Ominaiskäyrä (virta / jännite) aurinkokennolla valaistu ja ei valaistu

Yleisiä lyhenteitä nimille ovat:

Oikosulku (SC)

Oikosulku

Avoin piiri (OC)

tyhjäkäynnillä

Suurin tehopiste (MPP)

Suurimman suorituskyvyn toimintapiste

Aurinkomoduulin ominaisuudet ovat:

• Avoimen piirin jännite ${\ displaystyle U_ {OC}}$
• Oikosulkuvirta ${\ displaystyle I_ {SC}}$
• Jännite parhaassa mahdollisessa käyttöpisteessä ${\ displaystyle U_ {MPP}}$
• Virta parhaassa mahdollisessa käyttöpisteessä ${\ displaystyle I_ {MPP}}$
• Suorituskyky parhaassa mahdollisessa käyttöpisteessä ${\ displaystyle P_ {MPP}}$
• Täyttökerroin ${\ displaystyle FF}$
• Lämpötilakerroin (TK) tehon muutokselle (negatiivinen)
• TK avoimen piirin jännitteen muutokselle (negatiivinen)
• TK oikosulkuvirran muutokselle (hieman positiivinen)
• Moduulin tehokkuus ${\ displaystyle \ eta}$
• Aukon tehokkuus ${\ displaystyle \ eta}$
• sallittu käänteisvirta tai suurin merkkisulake
• järjestelmän suurin jännite

Koska tunkeutuva kosteus voi merkittävästi lyhentää moduulin käyttöikää korroosion vuoksi ja aiheuttaa sähköä johtavia yhteyksiä aurinkomoduulin osien välillä, joiden läpi virta kulkee, pysyvä kapselointi on erityisen tärkeää. Laskettaessa suorituskykytietoja ja PV -järjestelmän kannattavuutta yleensä otetaan huomioon myös ikääntyminen, esimerkiksi 1%: n vähennys vuodessa.

Vapaa- tai ohitusdiodi

Kuinka vapaasti pyörivät diodit toimivat useiden aurinkomoduulien sarjayhteydessä

Jos useita moduuleja käytetään sarjassa , vapaasti pyörivä diodi on kytkettävä vastakkain jokaiseen moduuliin, kuten on esitetty oikealla olevassa kaaviossa. Kaksi aurinkomoduulia PC ₁ ja PC _{3 on} valaistu, keskimoduuli PC ₂ on varjostettu. Tuloksena nykyinen virtaus piirin kautta kuormitusvastuksen R _L kautta nolladiodin D ₂ ja aktiivinen aurinkopaneelien on korostettu punaisella. Diodin maksimivirran ja käänteisjännitteen on oltava vähintään yhtä suuret kuin moduulin virta- ja jännitearvot. Tasasuuntausdiodit, joissa on 3  A 100 V : n käänteisjännitteellä,  ovat yleisiä.

Vapaakytkentädiodi on kytketty kunkin moduulin liitäntöihin siten, että se on polarisoitunut vastakkaiseen suuntaan normaalissa käyttötilassa (moduulin syöttövirta) ( katodin tai renkaan merkintä moduulin positiiviseen napaan). Jos moduuli ei saa virtaa varjostumisen tai vian vuoksi, nyt päinvastaiseen suuntaan toimivat fotodiodit poistaisivat merkkijonon, joka koostuu useista sarjaan kytketyistä aurinkomoduuleista. Jos sarjaan kytkettyjen toiminnallisten ja säteilytettyjen aurinkomoduulien jännite ylittää säteilyttämättömän aurinkomoduulin estojännitteen, tämä voi jopa johtaa sen tuhoutumiseen. Koska muut kennot toimittavat edelleen sähköä, tässä vaiheessa tapahtuu ylikuumeneminen, mikä voi jopa johtaa tulipaloon moduulissa . Tämä vaikutus tunnetaan hot spotina . Vapaasti pyörivä diodi estää tämän, virta voi kulkea vapaasti pyörivän diodin läpi. Jono voi siksi edelleen toimittaa sähköä, vaikkakin alemmalla tasolla.

Nykyisillä PV-moduuleilla (syyskuu 2011) nämä vapaasti pyörivät diodit on integroitu enimmäkseen moduulin takana oleviin kytkentärasioihin. Jos kyseessä on esimerkiksi moduuli, jossa on 6 × 10 aurinkokennoa, joka 20 aurinkokennoa on silloitettu diodilla varjostustapauksessa, joten koko moduulia ei poisteta välittömästi käytöstä osittaisen varjostumisen sattuessa.

Yksi ongelma on, että riittämättömästi kosketettu vapaakytkentädiodi ei ole havaittavissa normaalikäytössä. Esimerkiksi tämä aiheutti tulipalon Bürstadtin aurinkosähköjärjestelmässä .

Sähkövoima

Aurinkomoduulin määritetty (huippu) nimellisteho ( watteina huippu = Wp) annetaan vain laboratorio -olosuhteissa ( STC = standarditestiolosuhteet ), kun valon säteilytys on 1000 W / m², kennon lämpötila 25 ° C ja säteily 90 ° kulma ja valon spektri, jonka saavuttaa AM 1.5. Käytännössä nämä optimaaliset olosuhteet ovat olemassa pysyvästi asennetuilla moduuleilla auringon muuttuvan asennon vuoksi vain lyhyen ajan ja vain sattumalta säästä ja vuodenajasta riippuen. Joko on pimeämpää, aurinko laskee moduuleihin eri kulmassa tai kennojen tehokkuus heikkenee kesällä kohonneen lämpötilan vuoksi. Jokainen moduuli reagoi eri tavalla eri valon voimakkuuksiin ja vaaleisiin väreihin, joten kahden yhtä tehokkaan moduulityypin tehollinen ja nykyinen teho sekä vuosituotto voivat olla hyvin erilaisia. Todellinen päivittäinen tai vuotuinen tuotto riippuu moduulien tyypistä ja laadusta, ja siksi korkealaatuiset moduulit voivat tuottaa enemmän tuottoa.

Ohjeena voidaan käyttää seuraavaa: varjostamaton keskimoduuli tarjoaa 0,5 (pilvinen, lyhyt talvipäivä) - 7 (kirkas, pitkä kesäpäivä) täyden lataustunnin päivässä . Toisin sanoen 100 watin moduuli (laadusta riippuen tarvitaan 0,7–1 m²) tuottaa 50–700 Wh: n päivittäisen tehon. Etelä -Saksassa, Sveitsissä ja Itävallassa sijaitsevissa paikoissa voit peukalosääntönä laskea 1000 Wh: n vuosituotannon jokaista nimellistehon wattia (Wp) kohti. Tämän arvon ylittävät ehdottomasti modernit järjestelmät, joissa on korkealaatuiset ja hyvin koordinoidut komponentit. Yksityiskohtaisella sijainnilla ja siihen suunnitellulla suunnittelulla on tärkeä rooli. Etelä -Euroopassa nämä arvot ovat yleensä parempia ja pohjoisessa huonompia. Vaikka pohjoisen ja etelän välillä on vain vähän eroa kirkkaina ja aurinkoisina kesäpäivinä, kontrastit ovat sitäkin vakavampia talvella. Tämä johtuu siitä, että pohjoisessa kesäpäivät ovat paljon pidempiä ja talvipäivät huomattavasti lyhyempiä ja aurinko tuskin tulee horisontin yli. Vuonna aurinko simulointi , on mahdollista määrittää tyypillisiä aurinko saannot vastaavan sijainti, säätietoja, erityisesti säteilyn tietojen, ja maantieteellinen sijainti.

Kun eri suunnatut moduulit on kytketty sarjaan, esimerkiksi kaareville pinnoille tai erilaisilla varjostimilla, maksimiteho -pistemittarit (MPPT) on järkevästi rakennettu itse moduuleihin.

Lisää tyyppejä

Puolijoustava aurinkomoduuli auton katolla

Joustava aurinkomoduuli malliautossa

• Folio takaisin moduulit
• puolijoustavat moduulit, jotka koostuvat yksikiteisistä kennoista läpinäkyvien muovilevyjen välissä.
• Laminoitu lasi-lasimoduulit Lasilasimoduulien
  etuja ovat niiden kestävyys ja pidempi käyttöikä.
• Lasi-lasimoduulit valettua hartsiteknologiaa
• Lasi-lasimoduulit laminoidussa turvakalvotekniikassa ( laminoitu turvalasi ) PVB- kalvolla PVB:
  n käyttö on epäedullista, koska sen UV-läpäisykyky on pienempi. Siksi, kuten edellä mainittiin, EVA: ssa on paljon järkeä.
• Ohutkalvomoduulit (CdTe, CIGSSe, CIS, a-Si, µc-Si) lasin takana tai joustavana pinnoitteena, esim. B. kuparinauhalla
• Keskitysmoduulit (myös CPV: Concentrated PV), katso myös rikastekennot
  Auringonvalo keskittyy pienempiin aurinkokennoihin optiikan avulla . Tämä säästää arvokasta puolijohdemateriaalia valaisemalla sitä suhteellisen halvoilla linsseillä . Keskitysjärjestelmiä käytetään enimmäkseen III-V-yhdistelmäpuolijohteiden yhteydessä . Koska optiikalle tarvitaan tietty auringonvalo (enimmäkseen pystysuora), keskittymisjärjestelmät edellyttävät aina mekaanista seurantaa auringon sijainnin mukaan.
• Fluoresenssikeräin
  Tämä erityinen aurinkomoduulin muoto muuntaa muovilevyn tulevan säteilyn aallonpituudeksi, joka on erityisesti sovitettu aurinkokennoihin. Tätä tarkoitusta varten muovi seostetaan fluoresoivilla väriaineilla . Auringon säteily imeytyy väriaineeseen ja stimuloi sen hehkua. Prosessin lähettämä pidemmän aallon säteily jättää levyn pääasiassa toiselle puolelle, kun taas kaikilla muilla sivuilla se pysyy suurelta osin materiaalissa täydellisen heijastumisen tai peilauksen avulla . Vapaa kasvot on varustettu aurinkokennoilla, jotka sopivat optimaalisesti väriaineen lähettämälle aallonpituudelle. Pinoamalla useita erilaisia ​​muovilevyjä ja aurinkokennoja, joista jokainen on optimoitu eri aallonpituusalueille, tehokkuutta voidaan lisätä, koska tämä mahdollistaa laajemman auringonvalon spektrin käytön kuin aurinkokennolla on mahdollista.

Hajoaminen

Termi hajoaminen viittaa ikääntymiseen liittyvään muutokseen puolijohdekomponenteissa - tässä tapauksessa aurinkokennojen tehokkuuden heikkenemiseen niiden elinkaaren aikana.

Yleensä ajanjakso on enintään 25 vuotta. Tehokkuuden menetys on noin 10% tai 13% 20 tai 25 vuoden aikana. Avaruudessa olevat aurinkokennot vanhentuvat paljon nopeammin, koska ne altistuvat korkeammalle säteilylle.

Tehokkuuden tai sähköntuotannon vähenemisellä aurinkomoduuleilla on usein triviaaleja syitä: moduulin lasin yleinen pintasaastuminen; Levien kasvu ("sieni") etenkin moduulikehyksestä alkaen, solujen osittainen varjostus; kasvavat puut ja pensaat, jotka aiheuttavat osittaista varjoa ja olivat huomattavasti pienempiä asennettuna; Keltainen polymeerinen upotusmateriaali, joka tekee solu-lasikosketuksen.

Kiteiset aurinkokennot

Boori-happikompleksin muodostuminen kiteisissä aurinkokennoissa

Kiteisten aurinkokennojen alkuhyötysuhde on noin 15–19%. Usein valmistajat takaavat 80-85%: n tuotoksen nimellistuotannosta 20 vuoden käytön jälkeen.

Hajoamisesta ovat vastuussa olennaisesti rekombinaatiokykyiset viat, jotka lyhentävät varauskantajan käyttöiän noin 10%: iin sen alkuperäisestä arvosta (valon aiheuttama hajoaminen). Boori-happikompleksien muodostuminen Czochralski-piiin on vastuussa valon aiheuttamasta hajoamisesta: happea vetää puoleensa fotoreaktio, jossa boori menettää positiivisesti varautuneen reiän ja muuttuu negatiivisesti varautuneeksi ioniksi. Happi varastoidaan boorin ja piin väliseen yhteyteen.

Tehokkuuden menetyksen vaikutuksen minimoimiseksi voidaan käyttää piikiekkoja, joissa on pienempi booriosuus ja pienin mahdollinen happipitoisuus (<15  ppm ). Jos kuitenkin käytetään vähemmän booria, kiekolla on myös parempi vastus pienemmän dopingin vuoksi, mikä heikentää kennon tehokkuutta.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että aurinkokennot eivät osoita merkittävää hajoamista, kun p-kide seostetaan galliumilla boorin sijaan. Pienempi aktiivitehon häviö voidaan osoittaa myös galliumseostetun piin tapauksessa, jossa on paljon happea.

Amorfiset piin aurinkokennot

Erityisen suuri, jopa 25 prosentin hajoaminen voi tapahtua amorfisesta piistä valmistetuista aurinkokennoista ensimmäisen käyttövuoden aikana. Tästä materiaalista valmistetuille aurinkomoduuleille ei kuitenkaan ole ominaista käyttöiän alussa oleva suorituskyky, vaan suorituskyky ikääntymisen jälkeen, joka on ilmoitettu tietolomakkeissa ja myytäessä. Tästä materiaalista valmistetuilla aurinkomoduuleilla on näin ollen aluksi suurempi teho kuin niillä, joista maksoit. Hajoaminen, joka tunnetaan myös nimellä Staebler-Wronski-efekti (SWE), tapahtuu valolle altistuessaan. Metastable amorfinen vetyä sisältävä pii (a-Si: H) kokee kasvuun vika tiheys noin kertaluokkaa, jossa on samanaikainen lasku johtavuus ja siirtymän Fermi-taso on keskellä välisen aukon .

Noin 1000 tunnin auringonpaisteen jälkeen a-Si-solut saavuttavat vakaan kyllästymistason tehokkuuden saavuttamiseksi. Ensimmäiset moduulit valmistettiin teollisesti 1980 -luvun alussa amerikkalaisen Chronar -yrityksen toimesta. 6 ″ × 12 ″ -moduulit tuottavat jopa 12 W tehoa järjestelmille, joiden jännite on 12 V. Niillä voidaan käyttää pieniä verkkoon kuulumattomia järjestelmiä, joissa on 12 V: n lyijyakku. Vuoteen 1989 mennessä Chronar perusti tuotantolaitokset Yhdysvaltoihin, Iso -Britanniaan, Ranskaan ja Kroatiaan. Jopa konkurssin jälkeen vuonna 1990 jotkut näistä tehtaista ovat tuottaneet ensimmäisen sukupolven moduuleja tähän päivään asti.

Nämä ovat moduuleja, joiden edessä on 2 mm paksu lasilevy, joka sisältää aktiiviset aurinkokennot. Takaosa koostuu toisesta lasilevystä, joka on liimattu UV-kovettuvalla akryylihartsilla niin, että se on ilmatiivis ja vesitiivis. Muovi- tai metallikehys takaa reunojen suojan. Liitin oli integroitu runkoon. Aurinkokennot luotiin kerrostamalla vuorotellen ohuita materiaalikerroksia ja erottamalla ne sitten kapeiksi nauhoiksi, varsinaisiksi kennoiksi, laserilla XY -pöydällä. Se alkoi läpinäkyvän tinaoksidikerroksen, joka toimii johtavana elektrodina, tyhjöteknisellä kerrostamisella. Diodirakenteen kerrosjärjestystappi valmistettiin plasma-avusteisen silaanin ja vedyn CVD: n avulla lisättynä ajoitetusti lisäelementtejä. Toinen laserleikkaus muuttuu muutamalla 100 µm: llä ja paljastaa etuelektrodin uudelleen. Lopuksi tyhjiöprosessissa erittäin johtava alumiinikerros ruiskutettiin liittimeksi solujen kytkemiseksi sarjaan. Kolmas offset -laserleikkaus erotti kennot, mutta varmisti yhteyden yhden kennon alumiinikerroksen ja viereisen kennon etuelektrodin välillä. Häiritsevät kennojen jäljellä olevat yhteydet poltettiin voimakkaan virran avulla. Lopuksi alumiinifolioliuskat liitettiin reunasoluihin ultraäänellä ja nämä nauhat liitettiin liittimeen.

Stressin aiheuttama hajoaminen

Jännitteen aiheuttama hajoaminen (myös potentiaalin aiheuttama hajoaminen ; englanninkielinen potentiaalin aiheuttama hajoaminen ; PID) on jännitteeseen liittyvä tehon heikkeneminen kiteisissä aurinkosähkömoduuleissa, joita aiheuttavat ns. Vuotovirrat . Tämä negatiivinen vaikutus voi aiheuttaa jopa 30%suorituskyvyn menetyksen.

Aurinkokennon rakenteen lisäksi haitallisten vuotovirtojen syy on yksittäisten PV -moduulien jännitetaso suhteessa maapotentiaaliin - useimmissa maadoittamattomissa PV -järjestelmissä PV -moduulit altistuvat positiiviselle tai negatiiviselle jännitteelle . PID tapahtuu useimmiten silloin, kun jännite on negatiivinen maadoituspotentiaalin suhteen (poikkeus: tietyt kiteiset korkean suorituskyvyn moduulit) ja sitä kiihdyttää korkea järjestelmän jännite, korkea lämpötila ja korkea kosteus.

PGD ​​on tunnettu vaikutuksena useita vuosia. Ensimmäiset aiheesta julkaistut julkaisut vuodelta 2006 (Photon 4/2006, 6/2006 ja 4/2007) koskivat vain SunPowerin kiteisiä korkean suorituskyvyn moduuleja. Vuonna 2007 PID rekisteröitiin myös joillekin Evergreen Solarin aurinkomoduuleille (Photon 1/2008 ja 8/2008). Samaan aikaan PID on ongelma myös tavallisissa kiteisissä moduuleissa (Photon 12/2010, aurinkoenergiayhtiö Solon SE : n luento PVSEC: ssä Valenciassa 2010): Lausunto aurinkomoduulivalmistajalta Solon SE: “At 1000 V, which is now yleinen jännite suuremmissa PV -järjestelmissä, se voi olla kriittinen mille tahansa moduulitekniikalle ” .

Negatiivinen PID -vaikutus voidaan estää kokonaan käyttämällä invertteriä, jossa on mahdollisuus maadoittaa positiivinen tai negatiivinen napa. Mikä generaattorin napa on maadoitettava, on selvitettävä aurinkomoduulin valmistajalta.

Korkea-lahti varasto päässä Ernsting perheen kanssa lasinen julkisivu alkaen Nabo Gass

Edessä oleva taitettu aurinkokalvo toimii myös rakennuksen varjostimena

muunnelmia

Älykäs moduuli

Älykkäässä moduulissa on integroitu MPP -seuranta tai koko aurinkosuuntaaja moduulille, ja se voidaan liittää verkkoon tasavirtalinkin kautta tai suoraan.

Plug-in aurinkosähkömoduulit

Plug-in-aurinkosähkömoduulit, jotka tunnetaan myös nimellä plug and save, plug & play tai mini-PV , ovat aurinkomoduuleja, joissa on (osittain integroitu) mikroinvertteri. Nämä moduulit voidaan asentaa terassille, puutarhaan, autokatokseen , autotalliin, parvekkeelle tai puutarhavajaan ja liittää oman asunnon tai talon sähköjärjestelmään virtapistokkeella .

Plug-in-aurinkosähkömoduulit on koottu ja pakattu niin, että myös maallikot voivat ottaa ne käyttöön. Tällaiset ”parvekejärjestelmät” voivat pienentää yksityistä sähkölaskua jossain määrin. Perinteinen sähkömittari ei yleensä saa käydä taaksepäin verotuksellisista tai oikeudellisista syistä. Sellaisia ​​PV -järjestelmiä, joita ei ole rekisteröity, kutsutaan myös sissien PV: ksi .

Tällaisten plug-in-aurinkosähkömoduulien hyväksyntää käsitellään eri maissa. Saksassa sähköverkon käytöstä on ilmoitettava. Voimalaitoksen liittäminen suoraan loppupiiriin on Saksassa sallittu pistorasian avulla (katso esistandardi DIN VDE V 0628-1 ) vuodesta 2018 lähtien.

Itävallassa monet verkko -operaattorit edellyttävät, että tuotantojärjestelmiä ei saa kytkeä. Sveitsissä ja monissa muissa maissa toisaalta plug-in-aurinkosähkömoduulit voidaan kytkeä ja käyttää normaalisti, jos on varmistettu, että 600 watin syöttötehoa ei ylitetä missään olosuhteissa. Alankomaissa on sama sietokynnys.

kierrätys

Aurinkosähkömoduulin materiaalit voidaan kierrättää jopa 95%. Maailman ensimmäinen kiteisen piin aurinkokennojen kierrätyslaitos otettiin käyttöön Freibergissa vuonna 2004 . Nykyään pieni määrä erikoistuneita yrityksiä ja voittoa tavoittelemattomia järjestöjä, kuten PV CYCLE Euroopan unionissa, käsittelee käytöstä poistettujen moduulien takaisinottoa ja kierrätystä.

Yhdessä nykyään piipohjaisten moduulien kierrätysprosesseista moduulin muovit poltetaan noin 600 ° C: n lämpötilassa. Jäljelle jää lasia, metallia, täyteaineita ja aurinkokennoa. Lasi ja metallijae toimitetaan asianmukaisille kierrätysyrityksille.

Pintakerrokset poistetaan aurinkokennosta kemiallisella puhdistusvaiheella (etsaus). Uusia aurinkokennoja voidaan sitten valmistaa aurinkokennon piistä. On huomionarvoista, että jos kierrätetään piitä vanhoista aurinkomoduuleista, on kulutettava huomattavasti vähemmän energiaa kuin jos valmistat sen tyhjästä.

Laadukkaasti vastaava kierrätetystä piistä valmistettu kiekko vaatii vain 30% energiasta uuteen kiekkoon verrattuna. Kierrätys on siksi ekologisesti järkevää, koska energian takaisinmaksuaika on lyhyempi, eli kierrätetty moduuli ottaa talteen tuotannossa käytetyn energian nopeammin kuin kierrättämättömästä piistä valmistettu aurinkomoduuli. Tutkimus Saksan Fraunhofer-instituutin julkaistu 2012 osoittaa, että kierrätys yksi tonni piipohjaisten PV moduulit voidaan tallentaa jopa 1200 tonnia CO ₂ vastaava . Nykyään markkinoilla on saatavilla kaikkien PV -tekniikoiden kierrätystekniikoita.

Vuodesta 2010 lähtien vuosittainen konferenssi on tuonut valmistajat, kierrättäjät ja tutkijat yhteen katselemaan PV -moduulien kierrätyksen tulevaisuutta. Vuonna 2011 tapahtuma pidettiin Berliinissä.

kirjallisuus

• Alan R.Hoffman, Ronald G.Ross: Maanpäällisten aurinkokennomoduulien ympäristövaatimusten testaus. Julkaisussa: IEEE PV Specialists Conference 13 : n aineisto. Washington, DC, USA, 1978, s. 835-842.

• Pingel, O. Frank, M. Winkler, S. Daryan, T. Geipel, H. Hoehne, J. Berghold: Aurinkokennojen ja -paneelien mahdollinen indusoitu hajoaminen. Photovoltaic Specialists Conference (PVSC), 2010 35. IEEE, Valencia, Espanja, 2010, ISBN 978-1-4244-5891-2 . (abstrakti)

nettilinkit

Wikisanakirja: aurinkomoduuli  - merkitysten selitykset, sanan alkuperä, synonyymit, käännökset

Yksilöllisiä todisteita

1. ↑ Solar generaattori ( Memento of alkuperäisestä joulukuun 10, 2008 Internet Archive ) Info: arkisto yhteys oli lisätään automaattisesti, ei ole vielä tarkastettu. Tarkista alkuperäinen ja arkistolinkki ohjeiden mukaisesti ja poista tämä ilmoitus. Merkintä sähkön sanasto on steckdose.de @1@ 2Malli: Webachiv / IABot / www.steckdose.de
2. ↑ Bürstadtin tulipalon syy oli BP Solarin riittämättömät aurinkolaminaatit. on: photovoltaik-guide.de , 24. elokuuta 2009.
3. ↑ Tuli katolla. ( Muisto 1. syyskuuta 2009 Internet -arkistossa ) Julkaisussa: Financial Times Deutschland. 3. heinäkuuta 2009.
4. ↑ Aurinkomoduulin teho tai tuotto Artikkelin osa PV-moduulit / aurinkomoduulit energiantuotantoon osoitteessa oeko-energie.de, saatavilla 10. syyskuuta 2010.
5. ↑ Ohutlasisen aurinkosähkömoduulin onnistunut aloitus Ohutlasinen aurinkosähkömoduuli, saatavana 21. marraskuuta 2013.
6. ↑ Tarkempi laskelma täältä: http://www.rechner-photovoltaik.de/rechner/solardegradation
7. ↑ M. Sheoran, A. Upadhyaya, A. Rohatgi: Vertailu irtotavaran käyttöiän, tehokkuuden ja valon aiheuttaman hajoamisen suhteen boori- ja galliumseostetuissa mc-Si-aurinkokennoissa . Julkaisussa: Electron Devices, IEEE Transactions on . nauha 53 , ei. 11 , 2006, s. 2764-2772 , doi : 10.1109 / TED.2006.883675 . 
8. ^ SW Glunz, S. Rein, J. Knobloch, W. Wettling, T. Abe: Boori- ja galliumseostetun p-tyypin Czochralski-piin vertailu aurinkosähkökäyttöön . Julkaisussa: Progress in Photovoltaics: Research and Applications . nauha 7 , ei. 6 , 1999, s. 463-469 , doi : 10.1002 / (SICI) 1099-159X (199911/12) 7: 6 <463 :: AID-PIP293> 3.0.CO; 2-H . 
9. ↑ Fraunhoferin CSP esittelee tuloksia aurinkomoduulien mahdollisesta indusoituneesta hajoamisesta (PID). ( Muisto 17.2.2013 verkkoarkistoarkistosta. Tänään ) Fraunhofer Center for Silicon Photovoltaics CSP, käytetty 28. tammikuuta 2013.
10. ↑ https://www.vde.com/de/fnn/arbeitsgebiete/tar/tar-niedersspannung/produktionungsanlagen-steckdose
11. ↑ Ralph Diermann, DER SPIEGEL: Mini -aurinkosähkö : Aurinkoenergia omalta parvekkeeltasi - DER SPIEGEL - Tiede. Haettu 18. tammikuuta 2021 . 
12. ↑ Sven Ullrich: Aurinkoparvekkeet: kielletty ja riskialtis?
13. ↑ VDE
14. ↑ Plug-in PV -järjestelmät. 23. elokuuta 2018. Haettu 23. elokuuta 2018 . 
15. ↑ Plug - & - play aurinkosähköjärjestelmät Federal Heavy Current Inspectorate ESTI 2014.
16. ^ Raportti WDR -ohjelmasta "Markt". 15. kesäkuuta 2015, käytetty 25. elokuuta 2015 . 
17. ↑ Moduulien kierrätys, aurinkoyritykset taistelevat vihreän imagonsa puolesta. osoitteessa: Spiegel Online. 25. huhtikuuta 2010.
18. ^ Nicole Vormann: Tutkimus: Kestävyys ja sosiaalinen vastuu aurinkosähköteollisuudessa. (Tutkimus) Tammikuu 2010, käytetty 4. maaliskuuta 2010 . 
19. ^ Anja Müller, Karsten Wambach, Eric Aslema: Solar Module Recycling Prosessin elinkaarianalyysi. Elinkaarianalyysityökalujen symposium, MRS -kokous, 2005.
20. ^ Ensimmäinen läpimurto aurinkosähkömoduulien kierrätyksessä, asiantuntijat sanovat. (Ei enää saatavilla verkossa.) European Photovoltaic Industry Association , aiemmin alkuperäinen ; käytetty lokakuussa 2012 .  ( Sivu ei ole enää saatavilla , etsi verkkoarkistoista )  Info: Linkki merkittiin automaattisesti vialliseksi. Tarkista linkki ohjeiden mukaan ja poista tämä ilmoitus.@1@ 2Malli: Dead Link / www.epia.org    
21. ↑ Kansainvälinen PV -moduulien kierrätyskonferenssi ( Memento 10. helmikuuta 2013, verkkoarkiston arkistossa. Tänään )