Различия в спецификациях пластин и модулей, которые в последние годы создают трудности для разработчиков солнечных батарей, могут сократиться.
Снижение затрат и повышение эффективности - общие цели фотоэлектрической промышленности, причем первая из них имеет огромное значение для сектора пластин. Производители стремятся найти оптимальную толщину и формат пластин, что привело к появлению современных технологических схем изготовления более тонких и более крупных пластин.
Благодаря ведущей роли производителей первого уровня, основная толщина положительно легированных пластин p-типа в настоящее время составляет 150 мкм, а типичная толщина пластин n-типа - 130 мкм.
В то время как толщина пластин, судя по всему, постепенно унифицируется, с размерами и формой пластин дело обстоит иначе. В период с 2013 по 2017 год на рынке доминировали пластины размером 156 мм "M0" и 156,75 мм "M2", что было связано с появлением технологии солнечных элементов с алюминиевой задней поверхностью поля.
В 2018 году с переходом на технологию моноэмиттерного заднего контакта PERC (passivated emitter rear contact) началась быстрая смена форматов пластин, поскольку производители стремились к оптимизации затрат. К 2019 и 2020 годам на рынке появилось множество форматов. Сегодня на пластины M6 (166 мм), M10 (182 мм) и G12 (210 мм) приходится значительная доля рынка, причем последние две получили наибольшее распространение.
Когда широкоформатные пластины еще только зарождались, производители модулей не могли прийти к единому мнению относительно их технических характеристик, что создавало дополнительные проблемы для поставщиков сырья. В сентябре 2021 года компании Longi, Jinko и JA Solar пришли к соглашению по модулям на основе 182-миллиметровых ячеек, а 72-ячейки размером 2 278 мм на 1 134 мм стали наиболее распространенными, что позволило ускорить процесс унификации дизайна модулей в отрасли.
Преимущества размера
Увеличение площади пластин повышает эффективность модулей, снижает балансовую стоимость системы (СБС) и общую стоимость энергии для солнечных батарей. Первоначально вертикально интегрированные компании, обладающие мощностями по производству пластин, изменяли их формат для достижения наибольшей производительности модулей. Например, компания Longi выпустила пластины размером 182 мм на 183,75 мм с использованием треугольной ленты и плоской сегментации, а JA Solar - 182 мм на 185,3 мм с использованием технологии гибкого соединения без зазора. Отныне сочетание "прямоугольных пластин" и "высокоплотной герметизации" стало основным направлением развития отрасли.
Пытаясь максимально использовать площадь модуля, сохраняя при этом характеристики модуля 2278 мм на 1134 мм, производители пришли к выводу, что первоначальный формат не позволяет полностью использовать грузовые контейнеры. В результате они скорректировали длину модулей, предложив различные варианты для размещения пластин большего размера.
Производители модулей сохранили ширину на уровне 1 134 мм, чтобы укладывать два ряда паллет в 40-футовый транспортный контейнер, не превышая высоту дверного проема. В дополнение к первоначальной спецификации 2 278 мм для модулей с большим количеством ячеек производители также пошли на инновации, сохранив длину в пределах 2 386 мм, чтобы разместить 20 паллет в 40-футовом кубическом контейнере. Учитывая стандарты ЕС по проектированию конструкций, называемые "еврокодами", некоторые производители пытались удержать длину модулей с меньшим количеством ячеек в пределах 2 м.
Панорама разнообразия
Разнообразие форматов пластин вносит хаос в фотоэлектрическую промышленность. Невертикально интегрированные компании, продающие или покупающие пластины нестандартного формата, испытывают трудности. Производители пластин вынуждены согласовывать заказы на прямоугольные пластины каждого формата, а производители элементов и модулей пытаются продать оставшуюся продукцию, изготовленную по индивидуальному заказу. Изменение состава фиксаторов, инкапсуляторов, стекла и других компонентов приводит к росту затрат, что испытывает на прочность способность производителей управлять цепочками поставок.
Конечные пользователи должны отслеживать изменения спецификаций модулей, поскольку такая диверсификация усложняет проектирование и управление системой. При изменении спецификации модулей заказчикам приходится корректировать оборудование для БОС, включая расстояние между монтажными отверстиями, системами слежения и инверторами. Усложняется и диспетчеризация поставок солнечных модулей.
Несмотря на неоднородность и отсутствие официальных заявлений от производителей модулей, в этом году на выставках SNEC и Intersolar Europe были представлены модули от ведущих производителей, изготовленные из прямоугольных пластин, которые отличались меньшим разбросом технических характеристик.
Однако длина 45- и 48-ячеечных модулей по-прежнему варьировалась в пределах 1 722 мм, 1 762 мм и 1 780 мм. Что касается 66- и 72-ячеечных модулей, то, помимо обычных 2 278 мм на 1 134 мм, набирают популярность размер 2 380 мм на 1 134 мм. В середине июня сообщалось, что девять производителей поддержали единые спецификации, что открывает путь к будущей стандартизации модулей.