Das leistungsstarke bifaziale Modul Hi-MO5 für große Solarparks

Experteninterview – Montag, 09. August 2021

Interview mit Dr. Hongbin Fang, Director of Product Marketing, LONGi Solar Technology Co., Ltd. - Intersolar AWARD Gewinner 2021 zu LONGis leistungsstarkem bifazialen Modul Hi-MO5 für große Solarparks.

Sie sind mit Ihrem Produkt Hi-MO5 für den Intersolar AWARD 2021 nominiert. Beschreiben Sie kurz Ihre Innovation.

Dr. Hongbin Fang, Director of Product Marketing, LONGi Solar Technology Co., Ltd.

Das Hi-MO5 ist ein bifaziales Modul mit ultrahoher Leistung für große PV-Kraftwerke. Die Frontleistung des Moduls beträgt bis zu 545 Watt, der Wirkungsgrad liegt bei 21,3 Prozent. Hi-MO5 nutzt die neuesten Entwicklungen und Innovationen auf Wafer-, Zell- und Modulebene.

Beginnend auf Waferebene wird das Hi-MO5 mit 182 mm Waferformat gebaut. Wir entwickelten die Wafer- und Modulgröße unter verschiedenen Gesichtspunkten: Produktionskosten, Zuverlässigkeit der Module, Systemkompatibilität, Transport und der Einfachheit der manuellen Installation. Nimmt man den Transport als Beispiel, so ist die Containergröße für den M10-Wafer vollständig berücksichtigt. Hi-MO5 ist die optimale Größe für den globalen Transport und berücksichtigt, dass die Transport-Ressourcen knapp sind und die hohen Transportkosten optimiert werden müssen.

Das Forschungs- und Entwicklungs-Team von LONGi hat die Gallium (Ga)-dotierten M10 Standard-Silizium-Wafer (182 mm) verbessert, um ein P-Type Mono PERC-Modul mit dem niedrigsten LID (lichtinduzierte Degradation, Light Induced Degradation) zu produzieren. Um die Effizienz des Moduls zu verbessern, wendeten wir innovativ das 'Smart Soldering' in Hi-MO5 innovativ an. Diese firmeneigene Technologie verwendet integrierte segmentierte Lötbänder.

Der dreieckige Abschnitt des Bandes maximiert die Erfassung der Solarenergie, während der flache Abschnitt die Mikrospalt-Verbindung der Zellen ermöglicht (der Zellenabstand wird auf 0,6 mm im Vergleich zum traditionellen 2 mm-Zellenabstand reduziert). Dadurch ist der Wirkungsgrad des Moduls um 0,3 Prozent höher als der des herkömmlichen Moduls. Die "Smart Soldering"-Technologie liefert eine höhere Moduleffizienz mit besserem Lichteinfang und kleineren Zellabständen. Sie verbessert auch die Zuverlässigkeit des Moduls durch rissfreie Zellverbindungen. Hi-MO5 ist als bifaziales Modul mit "Doppelglas + Rahmen" verpackt. Dieses Design kann sicherstellen, dass das Modul eine hohe mechanische Belastbarkeit aufweist.

Für wen ist das Produkt geeignet? Was ist die Zielgruppe und was ist der Zielmarkt?

Hi-MO5-Module sind für Großkraftwerke weltweit geeignet. Dort sind ihre Vorteile am deutlichsten. Die Größe des Moduls ist für den weltweiten Transport und sein Gewicht für die Handhabung durch zwei Personen im Großkraftwerk optimiert. Sein Strom ist voll kompatibel mit dem Zentral- und Serienwechselrichter für das Großkraftwerk am Boden.

Was war der Auslöser für Ihre Innovation? Welches Problem löst Ihre Innovation?

Konventionelles Moduldesign basiert auf Gerätekompatibilität oder Erfahrungen aus der Halbleitertechnik. Die Photovoltaik ist aber anders als die Halbleiterindustrie. Auch das Chaos der Standards für Silizium-Wafer und -Module hat die Kosten der gesamten Photovoltaik-Industriekette aufgrund von Produktionslinienumstellungen und Lagerproblemen in die Höhe getrieben. Die Einführung des 182 mm-Wafers wird den Wafer-Standard wieder vereinheitlichen, die Ressourcenverschwendung reduzieren sowie die Entwicklung der Photovoltaik-Industrie fördern.
Die Bor-Sauerstoff-bedingte lichtinduzierte Degradation (B-O verbundene LID) hat die Leistung von Photovoltaik-Modulen beeinträchtigt. Aber die Gallium-dotierte positiv geladene Wafer-Technologie (P-Typ-Wafer) ohne Bor-Sauerstoff, die eine geringere lichtinduzierte Degradation (LID) hat, ist schwieriger und teurer. LONGi ist dieses Problem effektiv mit Fortschritten in der Technologie und der Massenproduktion angegangen, hat vergleichbare Kosten erreicht, die Gallium-dotierte und Bor-dotierte Silizium-Wafer erzeugen, und ein Modul mit einer geringeren Degradation ermöglicht.

Ein weiteres Phänomen ist, dass der Wirkungsgrad der Zelle in der Massenproduktion bei 23 Prozent liegt, der Wirkungsgrad des Moduls jedoch unter 21 Prozent. Es besteht ein großer Unterschied zwischen dem Wirkungsgrad von Zelle und Modul. Deshalb haben wir die Smart-Löttechnologie entwickelt, um das Licht voll auszunutzen, den Zellenspalt zu reduzieren und die Effizienzlücke zu verringern.

Wie passt Ihre Innovation zu den Trends der Branche in Europa / weltweit?

Der hohe Wirkungsgrad und die Leistung des Hi-MO5 Moduls reduziert die BoS (Balance of System)-Kosten des Kraftwerks. In Kombination mit der Senkung der Herstellungs- und Transportkosten durch das Hi-MO5 Modul können die Stromgestehungskosten von Photovoltaik-Kraftwerken deutlich gesenkt werden.

Durch die Verwendung eines 182-mm-Wafers wird der Investitions-, Energie- und Materialverbrauch pro Watt von Hi-MO5 reduziert. Der Herstellungsprozess von Hi-MO5 ist aufgrund seines geringen Kohlenstoff-Fußabdrucks sauberer, was neben der PV-Elektrizität auch die Realisierung der Kohlenstoffneutralisierung unterstützt.

Gegenwärtig haben Jinko, JA, LONGi und andere Hersteller von Modulen des Typs Fliesenleger 1 einen Konsens über den Standard der M10-Wafer erreicht. Der M10-Standard-Wafer und -Modul wird für das Design und die Wartung von Kraftwerken förderlicher sein.

Was wird der nächste Schritt in der Entwicklung sein?

LONGi fördert weiterhin die Standardisierung von M10-Wafern und -Modulen in der Industrie. Der Ansatz, größere Wafer und Module zu verwenden, um die Leistung pro Modul zu erhöhen und damit die BOS-Einsparungen zu verbessern, erreicht sein Optimum beim M10-72-Zellenformat. Eine weitere Steigerung der Modulleistung mit größeren Abmessungen hat nur begrenztes Potenzial, die BOS-Kosten weiter zu senken, während die Zuverlässigkeitsrisiken sprunghaft ansteigen.

Unser nächster Fokus wird auf der Verbesserung der Zell- und Moduleffizienz liegen, so dass die Industrie zum Wettlauf um die Verbesserung der Moduleffizienz anstelle der Erhöhung der Modulgröße zurückkehren kann. Das Hi-MO N-Modul, das innerhalb der SNEC - PV POWER EXPO veröffentlicht wurde, verwendet die neu entwickelte HPC-Technologie von LONGi. Und die Moduleffizienz kann bis zu 22 Prozent erreichen.

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