Swiss Solar Bifacial Technology

04/07/2021

Swiss Solar baut seine PrĂ€senz auf den internationalen MĂ€rkten weiter aus und bestĂ€tigt seinen Ruf als zuverlĂ€ssiger Hersteller und Lieferant von Solarmodulen fĂŒr kommerzielle, versorgungstechnische und individuelle Projekte. Mit den neuesten Fortschritten in der PV-Technologie entwickelt das Unternehmen eigene Module, um deren KapazitĂ€t, Effizienz und QualitĂ€t stetig zu steigern.

So konzentriert sich Swiss Solar seit 2020 vollstÀndig auf die Produktion hocheffizienter monokristalliner Solarmodule mit PERC-Technologie.

Im Jahr 2021 hat Swiss Solar die Verwendung der Vollzelle (full cell) aufgegeben. Nun basieren alle Produkte auf der Halbzellentechnologie (half cell). Aus solchen Zellen zusammengesetzte Module zeichnen sich aus durch:

– geringe ohmsche Übertragungsverluste;

– höherer Verschattungswirkungsgrad durch konstruktive Lösungen (Parallelschaltung von Zellstrings im Modul)

– Haltbarkeit: kleinere Zellen sind weniger anfĂ€llig fĂŒr lineare Ausdehnung bei ErwĂ€rmung.

Ein weiterer Schritt auf dem Weg zur Verbesserung der Ausgangsprodukte und zur Steigerung ihrer Effizienz war die EinfĂŒhrung der selbstentwickelten bifazialen Module.

Durch die Kombination von PERC-, Halbzellen- und Bifacial-Zelltechnologien haben diese Module in den letzten fĂŒnf Jahren ernsthafte Fortschritte bei der Förderung auf den weltweiten PV-MĂ€rkten gezeigt. Die stetig sinkenden Kosten fĂŒr bifaziale Module und somit der erzeugten Energie, tragen einen großen Teil dazu bei. So sanken die Kosten fĂŒr die Produktion von 1 Wp im Jahr 2019 trotz leichter Schwankungen um durchschnittlich 9,3 % und im Jahr 2020 bereits um 15,4 % und erreichten 0,33 €/Wp. [1]

Was sind nun die Unterschiede zwischen Bifazial- und Standard-Modulen? Welche Vorteile haben bifaziale Module? Und warum plant Swiss Solar, ihre Produktion in naher Zukunft auszubauen und ihren Anteil am Gesamtvolumen auf 30% zu erhöhen?

 

Konstruktion

 

 

Wie aus dem Diagramm in Abb. 1 ersichtlich ist, beginnen die Unterschiede zu den Standard-Modulen mit der AusfĂŒhrung.

 

Abbildung 1: Standard- und bifaziale Module.

Durch die Verwendung von gehĂ€rtetem Glas anstelle einer undurchsichtigen RĂŒckwand kann das Licht nicht nur ungehindert durch das Modul strahlen, sondern nach der Reflexion an der BodenoberflĂ€che auch zu den Zellen auf der RĂŒckseite des Moduls zurĂŒckkehren. Dadurch wird zusĂ€tzliche Energie erzeugt und die die Gesamtleistung im Vergleich zu Standardmodulen um bis zu 25 % gesteigert.

 

Hauptmerkmale

 

In der folgenden Tabelle werden das einseitige Modul IBEX-144MHC-EiGER und das bifaziale Modul IBEX-144MHC-EiGER-Bifacial und ihre Design-Eigenschaften verglichen.

 

HauptmerkmaleIBEX144MHC-EiGER-545IBEX-144MHC-EiGER-Bifacial

545

Nennleistung545545
Zusatzleistungkeinebis zu 30%
Metallkonstruktionauf der ErdeTracker
Zellentyp188 mm2188 mm2
Effizienz21,09%21,00%
Modulmaße2279 x 1134 x 35 mm2285 x 1134 x 35 mm
Gewicht28,5 kg31,6 kg

 

Tabelle 1: Hauptmerkmale der monofazialen und bifazialen Module.

 

Wie aus der Tabelle 1 ersichtlich ist, haben bifaziale Module bei gleicher Leistung einen deutlichen Vorteil gegenĂŒber Standard-Modulen, was sich durch die zusĂ€tzliche Stromerzeugung auf der RĂŒckseite des Moduls erklĂ€rt.

Zu beachten ist, dass die beste Leistung mit einem einachsigen Tracker erzielt wird, der den ganzen Tag ĂŒber eine maximale Modul-Beleuchtung bietet. Studien zeigen, dass bei bifazialen Modulen mit einachsigem NachfĂŒhrsystem der LCOE-Wert am niedrigsten ausfĂ€llt und praktisch unabhĂ€ngig vom geografischen Standort ist. Systeme mit monofazialen Modulen rangieren an zweiter Stelle, wobei der minimale LCOE-Wert bei 87,9 % der ErdoberflĂ€che erreicht wird (gegenĂŒber 93,1 % bei Bifazialen). [2]

Die Installation bifazialer Module auf einer OberflĂ€che mit maximalem Albedo-Wert (Sand, heller Beton) ermöglicht ebenfalls einen zusĂ€tzlichen Leistungsgewinn. Wie die Analyse der GeschĂ€ftsberichte von Wood Mackenzie zeigt, ist es dieser Faktor, der die Nachfrage nach diesen Modulen in LĂ€ndern wie Ägypten, VAE, Mexiko, Brasilien und Oman seit 2018 erhöht hat.

Das geringfĂŒgig höhere Gewicht gegenĂŒber dem Standard-Modul-Gewicht (3,1 kg) verursacht keine Schwierigkeiten beim Betrieb und erfordert keine zusĂ€tzlichen Installationskosten.

 

Finanzielle Werte

 

Die Vorteile des Einsatzes bifazialer Modulen werden durch den Vergleich der Finanzkennzahlen deutlich sichtbar. Als Beispiel werden in der folgenden Tabelle die Werte aus einem europÀischen Land, Polen, prÀsentiert.

 

 

 

Kennwert IBEX144MHC-EiGER-545IBEX-144MHC-EiGER-Bifacial
PreisStandardStandard + 13%
Preis der InstallationskonstruktionStandardStandard + 78%
Erzeugung jÀhrlich,

100 kW Solaranlage

103501.75 kW h134552.27 kW h
Einnahmen (in EUR)

beim Tarif 0,065 €

6727,613758745,89755
RĂŒckflussfrist (in Jahren)6,56,3

 

Tabelle 2: Finanzielle Kennzahlen bei Standard- und Bifacial-Modulen

 

Einfache Berechnungen zeigen, dass trotz des Kostenunterschieds zwischen Standard- und Bifazial-Modulen die Rendite aus der Verwendung von bifazialen Modulen angesichts der außergewöhnlichen (bis zu 25-30 Jahre) Haltbarkeit eine garantierte Kapitalrendite (ROI) bietet.

Die hohen Projektrenditen und die reduzierte Amortisationszeit erklĂ€ren das gestiegene Marktinteresse an bifazialen Modulen. Bei der derzeitigen Steigerungsrate prognostiziert Wood Mackenzie, dass die installierte GesamtkapazitĂ€t das Niveau von 2020 (5,42 GW) um fast das Vierfache, nĂ€mlich auf 21 GW, im Jahr 2024 ĂŒbersteigen wird.

 

QualitÀt und Garantie

 

Swiss Solar achtet, wie alle bedeutenden Hersteller, mit großer Sorgfalt auf die QualitĂ€t seiner Produkte. Die Überwachung der Modulparametern wĂ€hrend des Produktionsprozesses und die obligatorische PrĂŒfung des fertigen Produkts schließt aus, dass minderwertige Produkte den Kunden erreichen. Dieser Ansatz hat es dem Unternehmen ermöglicht, die Garantiezeit seiner Module auf bis zu 30 Jahre (Leistungsgarantie) und 20 Jahre (Produktgarantie) zu erweitern. Die gleiche Garantie wird fĂŒr bifaziale Module gewĂ€hrt, die bereits in einem frĂŒhen Stadium ihres Lebenszyklus das Vertrauen der Kunden durch ihre ZuverlĂ€ssigkeit und QualitĂ€t gewonnen haben.

 

Fazit

 

Die obige Analyse bestĂ€tigt die Effizienz der Wahl von Bifazial-Modulen als neue Richtung des Unternehmens und gibt in der Zukunft GrĂŒnde fĂŒr eine bedeutende Erweiterung ihrer Produktion.

 

Links

 

[1] https://www.pv-magazine.com/module-price-index/

[2] https://www.cell.com/joule/pdf/S2542-4351(20)30188-4.pdf