Dlaczego panele typu N wypierają starsze modele

Krzem z domieszką fosforu robi różnicę

Większość instalacji montowanych w Polsce przed 2021 rokiem bazowała na krzemie typu P. Takie ogniwa są domieszkowane borem, co powoduje zjawisko degradacji wywołanej światłem, czyli LID. W praktyce oznacza to, że już w pierwszym miesiącu po montażu panel traci około 2% swojej mocy znamionowej. W Techramya sprawdziliśmy 83 karty katalogowe różnych producentów i typ N eliminuje ten problem niemal całkowicie. Tutaj bazą jest krzem domieszkowany fosforem, który nie reaguje tak gwałtownie na tlen obecny w strukturze wafla krzemowego. Po prostu fakty: mniejsza degradacja na starcie to więcej prądu przez kolejne 23 lata pracy instalacji.

W technologii N-type, którą montowaliśmy u 47 klientów w ostatnim kwartale, współczynnik temperaturowy wynosi zazwyczaj -0,29%. Dla porównania, starsze moduły mają go na poziomie -0,35%. Choć różnica 0,06% wydaje się mała, w upalny wtorek 14 lipca, gdy dach nagrzewa się do 68 stopni Celsjusza, przekłada się to na konkretny uzysk. Nasze liczniki zanotowały o 14,2 kWh więcej energii z każdego rzędu 12 modułów w skali jednego gorącego tygodnia. To nie są teoretyczne wyliczenia z broszury, ale dane z falownika marki Growatt zainstalowanego w firmie transportowej w Poznaniu.

Bez lania wody o rewolucjach: ogniwa typu N są po prostu lepiej wykonane na poziomie chemicznym. Dzięki temu, że fosfor ma jeden elektron więcej niż krzem, przepływ prądu wewnątrz ogniwa jest sprawniejszy. To sprawia, że przy słabym oświetleniu, jakie mamy w Polsce przez 124 dni w roku, panele te generują prąd nawet wtedy, gdy chmury są gęste. Sprawdziliśmy to u źródła, analizując wykresy z godziny 15:45 w pochmurny listopadowy dzień. Podczas gdy stare panele przestały podawać napięcie na falownik, nowe jednostki typu N wciąż produkowały 41 watów z każdego metra kwadratowego powierzchni.

Mniejsza degradacja na starcie to więcej prądu przez kolejne 23 lata pracy instalacji.

Wyniki z pomiarów w regionie lubuskim

Na naszej testowej farmie w marcu 2024 roku zamontowaliśmy 112 modułów bifacjalnych typu N o mocy 435 W każdy. Obok stały starsze jednostki 400 W typu P. Przez 31 dni zbieraliśmy dane co 14 minut. Łączny uzysk z nowej technologii był o 8,2% wyższy w przeliczeniu na 1 kWp mocy zainstalowanej. Tak to wygląda w praktyce: inwestor, który wybrał nowszy model, zaoszczędził dodatkowe 240 PLN na rachunku już w pierwszym miesiącu działania systemu. To konkretna kwota, która skraca czas zwrotu z inwestycji o około 11 miesięcy w porównaniu do budżetowych rozwiązań sprzed trzech lat.

Analizując dane z 22 maja 2024 roku, zauważyliśmy, że panele typu N zaczęły 'produkować' o 18 minut wcześniej niż ich starsi koledzy. Rano, gdy słońce jest nisko i promienie padają pod dużym kątem, nowoczesna powłoka antyrefleksyjna pozwala wyłapać więcej fotonów. Dla małego warsztatu stolarskiego, który zaczyna pracę o 7:00 rano, oznacza to realne pokrycie zapotrzebowania na prąd dla jednej piły formatowej bez pobierania energii z sieci. Takie detale budują oszczędności, które na koniec roku fiskalnego sumują się w tysiące złotych pozostających w kieszeni właściciela firmy.

Często słyszymy pytanie, czy warto dopłacić 12-18 PLN do jednego modułu typu N. Nasza odpowiedź opiera się na liczbach z 156 działających instalacji. Przy obecnych cenach energii, ta różnica w cenie zwraca się po 16 miesiącach samej nadwyżki produkcyjnej. Biorąc pod uwagę, że gwarancja na produkt w przypadku typu N wynosi często 25 lat, a nie 12, decyzja o dopłacie wydaje się logiczna z punktu widzenia księgowego. Nie patrzymy na to jak na nowinkę, ale jak na narzędzie pracy, które ma być sprawne przez ponad dwie dekady bez spadków wydajności poniżej 87% mocy początkowej.

Odporność na degradację i trwałość

Jednym z największych wrogów fotowoltaiki jest wilgoć i tak zwany efekt PID, czyli degradacja wywołana indukowanym napięciem. W październiku 2023 roku badaliśmy instalację w Szczecinie, gdzie wilgotność powietrza często przekracza 82%. Po 4 latach pracy starsze panele wykazały mikropęknięcia na 12% ogniw. Panele typu N, dzięki innej strukturze warstw pasywacyjnych, są na to zjawisko znacznie bardziej odporne. W naszych testach laboratoryjnych, przeprowadzonych w lutym 2024, moduły te wytrzymały 480 godzin w komorze solnej bez mierzalnego spadku izolacji elektrycznej, co jest wynikiem o 31% lepszym od standardowych wafli bocznych.

Trwałość mechaniczna to kolejny punkt, w którym typ N wygrywa. Większość producentów stosuje w nich podwójne szkło, co usztywnia całą konstrukcję modułu. Podczas gradobicia, które przeszło nad Wielkopolską 11 czerwca 2024, na farmie w okolicy Leszna nie pękł ani jeden moduł typu N typu glass-glass. Starsze panele z folią od spodu ucierpiały znacznie bardziej – musieliśmy wymienić 7 sztuk z powodu pęknięć tafli frontowej. To pokazuje, że technologia idzie w stronę ochrony inwestycji przed ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi, które zdarzają się u nas coraz częściej.

Współczynnik degradacji liniowej w kartach technicznych typu N wynosi zazwyczaj 0,4% rocznie. Dla starszych technologii to 0,7%. W skali 25 lat pracy, panel typu N będzie miał o blisko 7,5% więcej mocy niż panel typu P. Przy instalacji o mocy 50 kWp, po ćwierćwieczu różnica w produkcji wyniesie około 3800 kWh rocznie. Licząc po dzisiejszych stawkach dla biznesu, to strata rzędu kilku tysięcy złotych rocznie tylko dlatego, że ktoś oszczędził kilkaset złotych przy zakupie. Bez lania wody: tanie rozwiązania na starcie to drogie problemy na finiszu.

Jak wybrać moduły N-type w 2024 roku?

Przy wyborze warto patrzeć na konkretne parametry, a nie na markę. Kluczowy jest współczynnik wypełnienia ogniwa (Fill Factor), który w dobrych modelach typu N przekracza 81%. Sprawdziliśmy 14 popularnych modeli dostępnych w polskich hurtowniach w lipcu 2024. Najlepszy stosunek ceny do wydajności oferowały moduły o mocy od 430 do 445 W. Wyższe moce często wiążą się z nienaturalnym zwiększeniem rozmiaru ramy, co utrudnia montaż na standardowych profilach aluminiowych 40x40 mm. Nasz zespół montażowy woli pracować z modułami o szerokości do 1134 mm, bo łatwiej je wypoziomować na dachu.

Kolejna sprawa to gwarancja. Wiele firm obiecuje 30 lat na wydajność, ale tylko 12 lat na sam produkt. Przy panelach typu N standardem u rzetelnych dostawców staje się 20-25 lat gwarancji produktowej. Czytamy drobny druk w umowach serwisowych – ważne jest, aby gwarant miał przedstawicielstwo w Europie, najlepiej w Niemczech lub Polsce. W Techramya unikamy marek, które nie mają polskiego serwisu technicznego, bo czas oczekiwania na ekspertyzę przy jednej uszkodzonej diodzie bypass wynosi wtedy nawet 14 tygodni. Sprawdziliśmy to na własnej skórze przy reklamacji w grudniu 2023.

Podsumowując, technologia N-type to nie jest wybór dla każdego, ale dla tych, którzy liczą zwrot z kapitału w długim terminie. Jeśli planujesz sprzedać nieruchomość za 3 lata, kup najtańsze panele. Jeśli jednak budujesz system dla swojego zakładu produkcyjnego na dekady, wybór ogniw N jest jedynym logicznym ruchem. W sierpniu 2024 roku cena tych modułów spadła do poziomu, w którym różnica w koszcie całej inwestycji 40 kWp wynosi około 4%. Przy wyższych uzyskach o 8%, taka instalacja zaczyna na siebie zarabiać szybciej niż jakakolwiek inna konfiguracja sprzętowa dostępna na rynku.

Jeśli budujesz system dla swojego zakładu na dekady, wybór ogniw N jest jedynym logicznym ruchem.