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Agenda
1. Einführung
2. Hocheffizienz Heterojunction Technologie (HJT)
3. HJT und SWCT Modul-Technologie
4. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie
5. LCOE Betrachtung
6. Zusammenfassung
Meyer
Burg
er
/ 01.0
1.2
013
2
Warum Hoch-Effizienz Solarzellen & Module?
3
HJT SWCT
low
niedrig
Thin
Film
Efficiency
LC
OE
PERC
IBC
hoch
Main stream
Technologie
hig
h
LCOE Levelized Cost of Electricity
Heutige
Technologie-Dreieck
nie
dri
g
ho
ch
1. Einführung
Warum Hoch-Effizienz Solarzellen & Module?
4
Niemand möchte
hier sein!
HJT SWCT
low
niedrig
Thin
Film
Efficiency
LC
OE
PERC
IBC
hoch
Main stream
Technologie
hig
h
LCOE Levelized Cost of Electricity
Heutige
Technologie-Dreieck
nie
dri
g
ho
ch
1. Einführung
HJT ist per se eine
bifaziale Zellstruktur
Vorder- und Rückseite mit
gleichem Effizienzpotential
Exzellentes
Schwachlichtverhalten ist
sehr vorteilhaft für bifazialen
Betrieb
Keine zusätzlichen
Prozessschritte für
Bifazialität
Gleiche Produktionskosten
für mono- und bifazial HJT
Zellen
PID frei
LID frei
HJT – Bifacial Design
7 7 confidential
HJT- Bifazial
2. Hocheffizienz Heterojunction Technologie (HJT)
Aktueller Status HJT Zell-Effizienz
subject to change, confidential
23.3%
auf 6’’ ps CZ wafer
Bifacial BB-less Zelldesign
für SmartWire
39,0
38,9
38,8
38,7
38,6
0,742
0,740
0,738
0,736
0,734
81
80
79
23,2
23,0
22,8
22,6
22,4
Jsc[mA/cm2] Voc[V]
FF[%] Eff[%]
38,7878
0,738917
79,8857 22,8822
Roth&Rau HJT Demoline
8
239cm² CZ
eff=23,3%
Voc=736,7mV
FF=81.3%
Jsc=38.64mA/cm²
2. Hocheffizienz Heterojunction Technologie (HJT)
Modul-Konzepte für Siliziun basierende Solarzellen
Bus-bar Zellverbindung
Meyer
Burg
er
/ 01.0
1.2
013
9
Glas - Back sheet
Gerahmte Module
Ungerahmte Module
Spezial Anwendungen
Rückseiten Verbindung
Draht-Verbindung Neu
Glass-Glas
3. HJT und SWCT Modul-Technologie
Bus-bar Zellverbindung
Meyer
Burg
er
/ 01.0
1.2
013
10
Glas - Back sheet
Gerahmte Module
Ungerahmte Module
Spezial Anwendungen
Rückseiten Verbindung
Von besonderer Bedeutung für die HJT Technologie
Draht-Verbindung Neu
Glass-Glas
Modul-Konzepte für Siliziun basierende Solarzellen
3. HJT und SWCT Modul-Technologie
Verkapselung
Feuchtigkeitsempfindlichkeit
von Indium Zink Oxid (ITO)
Metallisierung
Kombination von Zellverbinder
und niedrig Temperatur Ag-
Kontaktpaste (max. Temperatur
rund 200°C).
Herstellung eines sicheren
Kontaktes auf basis eines
niedrig Temperaturprozesses
Besondere Anforderungen an die Modultechnologie
11 11 confidential
HJT- Bifazial
3. HJT und SWCT Modul-Technologie
Lösung: TPO ersetzt EVA
Zellverbindung von HJT Solarzellen
Meyer
Burg
er
/ 01.0
1.2
013
12
SWCT/HJT
Temperatur-
Zyklustest
Stabile Module
mit 1-2%
Leistungsverlust
nach 800 Zyklen
Damp heat Test
Nahezu verlustfrei
bei 4000h
• Nicht jedes Verfahren ist geeignet HJT Zellen im Modul zu verbinden.
• Löt- und verschieden Klebeverfahren zeigen teilweise starke Limitierungen
3. HJT und SWCT Modul-Technologie
Evolution der Zellverbindung
13
? ? ?
Zelle mit 3 bb Zelle mit 5 bb Zelle mit SWCT
Ansteigende Modulleistung
Abnahme Ag-Verbrauch auf Solarzellen Level
Reduktion Metallisierungskosten
3. HJT und SWCT Modul-Technologie
14
Kumulierte Metallisierungskosten von Ag (Solarzelle)
und Legierung der Zellverbindung
Modul Power*
0,0%
50,0%
100,0%
150,0%
200,0%
250,0%
3 BB Ref. 5 BB SWCT
No
rm.
Wert
(%
)
Standard BSF PERCHJT
*Leistungsmessung nur Vorderseiten Rückseite Schwarz
Ohne Bifazial Effekt
3. HJT und SWCT Modul-Technologie
Evolution der Zellverbindung
Vergleich Standard Bus Bar Technologie und SWCT Technologie
15 Meyer Burger / 04-2015
Busbar Technologie SWCT Technologie
Inaktive Zellfläche durch Bruch Gesamte Zellfläche aktiv nach Bruch
Image from: ISFH
SWCT Kontaktmatrix
Kein negativer Einfluss durch Zellbruch Geringere Degradation über
den Modullebenzyklus und bei extremer mechanischer Belastung
3. HJT und SWCT Modul-Technologie
Meyer
Burg
er
/ 12
-10-0
5
17
Referenz: 72 cell Tier1 mc-Si
Modul 315 Wp monofazial (Glas
Backsheet)
MB Gen2: 60cell HJT bifazial,
SWCT & MB HJT. Glas-Glas
ca. 290 Wp (nur Vorderseiten
Effizienz ohne bifazial Effekt, ca.
300 W mit weißem Backsheet.
Durchschnittliche Albedo ca. 10
%
Ergebnisse aus Feldmessungen mit fixierten und 2 Achsen Tracking
4. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie
Meyer
Burg
er
/ 12
-10-0
5
18
Referenz: 72 Zellen Tier1 mc-Si Modul 315 Wp monofacial,
MB Gen2: 60 Zellen HJT bifacial, SWCT&HJT generation 2.
Ergebnisse aus Feldmessungen mit fixiertem und 2 Achsen Tracking
Alle Werte sind auf das Referenzmodul normiert.
4. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie
Meyer
Burg
er
/ 12
-10-0
5
19
Sonnenaufgang Sonnenuntergang
Modul-Nennleistung
• Gegenüber Standard Modulen profitieren Bi-fazial Module stärker vom
Tracking Modus
4. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie
Ergebnisse aus Feldmessungen mit fixiertem und 2 Achsen Tracking (normiert auf W/Wp)
Meyer
Burg
er
/ 01.0
1.2
013
20
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
08:00 09:40 11:20 13:00 14:40 16:20
Vergleich HJT bifacial zu Mono Standard (normiert auf Wh/Wp)
HJT Bifaz. / Mono Ref. 2axis
HJT Bifaz. / Mono Ref. fix
Leis
tungsge
win
n (
%)
4. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie
Ergebnisse aus Feldmessungen mit fixiertem und 2 Achsen Tracking
21
PERC / SWCT
HJT monofacial /
SWCT
HJT bifacial /
SWCT
Module eff. (%) 17,64 19,20 19,20
+ 5% Bi-fazial Einstrahlung 20,16
+10 % Bi-fazial Einstrahlung 21,12
+15% Bi-fazial Einstrahlung 21,41
Einfluss der Moduleffizienz auf den LCOE Wert
Europa, Teile USA
S-Europa, Asien
Arabien, Zentr. Afrika
+15% rear illumination
LCOE source: Manufacturing the solar future ed. 2014
Mono-fazial 327 W bi-facial Rekord Modul HJT/SWCT 2015
PERC HJT
HJT bifacial
MB SWCT/HJT bi-fazial Module zeigen eine excelente LCOE
confidential
5. LCOE Betrachtung
Einfluss der Moduleffizienz auf den LCOE Wert
Stromgestehungskosten in €/kWh Quelle: Fraunhofer ISE 2013
PV klein
PV gross
Wind Onshore
Wind Offshore
Biogas Braun Kohle
Stein Kohle
GuD Erdgas
Zielbereich
Modifiziert aus P.Verlinden 2014
* Al-BSF & PERC (mono/multi)
*Standard
Technologie
5. LCOE Betrachtung
Einfluss der Moduleffizienz auf den LCOE Wert
Stromgestehungskosten in €/kWh Quelle: Fraunhofer ISE 2013
PV klein
PV gross
Wind Onshore
Wind Offshore
Biogas Braun Kohle
Stein Kohle
GuD Erdgas
Zielbereich
Modifiziert aus P.Verlinden 2014
Bifazial HJT/SWCT
* Al-BSF & PERC (mono/multi)
*Standard
Technologie
5. LCOE Betrachtung
1. Heterojunction Technologie (HJT) ist eine Solarzellen Technologie, die Bifazialität und Effizienz auf höchstem Niveau erreicht
2. HJT Technologie stellt besondere Anforderungen an die Verbindungstechnologie im Modul. Innovative Verbindungstechnologien -wie SWCT- sind erforderlich
3. Felddaten zur HJT/SWCT Technologie belegen höchste Performance der HJT Technologie
4. HJT in Kombination mit SWCT ermöglichen bereits heute LCOE Werte auf dem Niveau der Braunkohlebasierenden Energiegestehungskosten
Meyer
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er
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1.2
013
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6. Zusammenfassung