태양 광 유연한 모듈과 기존 모듈의 비교

소개

지속 가능한 에너지 솔루션의 세계적인 추구에서 태양 광 (PV) 기술은 주요 경쟁자로 부상했습니다. 태양 광 발전 시스템의 기본 구성 요소 인 PV 모듈은 다양한 유형으로 제공되며 유연한 모듈과 기존 모듈은 두 가지 중요한 범주입니다. 이 두 가지 유형의 모듈은 구성, 성능, 내구성, 비용 및 응용 시나리오 측면에서 뚜렷한 특성을 가지고 있습니다. 대규모 발전 프로젝트, 주거 응용 프로그램 또는 모바일 및 고유 한 환경에서의 특수 사용에 관계없이 PV 시스템 설계, 설치 및 활용에서 정보에 근거한 결정을 내리는 데있어 차이에 대한 포괄적 인 이해가 중요합니다.

2023 년에 글로벌 태양열 용량은 1.6 TW에 도달했으며, 단단한 결정질 실리콘 (C-SI) 모듈이 시장의 95%를 지배했습니다. 그러나, 박막 (CIGS, CDTE) 및 신흥 페 로브 스카이 트 기술을 사용한 유연한 PV 모듈은 틈새 애플리케이션에서 견인력을 얻고 있습니다.

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기술 비교

재료 구성

매개 변수	기존의 C-SI 모듈	유연한 박막 모듈
기판	3.2mm 강화 유리	폴리이 미드/PET (50-200μm)
활성 레이어	156mm 단결정 si	CIGS (1.5-2μm)/Perovskite
캡슐화	EVA + 유리 백 시트	ETFE 또는 PDMS 나노 복합물

주요 정보 : 유연한 모듈은 재료 사용량을 78%줄이지 만 더 높은 열수 (-0.3%/도 대 C-SI의 -0.4%/ 학위)를 나타냅니다.

제조 공정

기존 : 고온 확산 (900도), 탭/스트링, 유리 라미네이션.

유연성 : 150-300도에서 롤 투 롤 (R2R) 증착, 모 놀리 식 통합.

에너지 지불 회수 시간 : C-SI의 경우 1.8 년 대 CIGS의 경우 . 1.1 년.

R-C

성능 지표

전기 특성

능률:

C-SI : 22.8% (실험실), 19-21% (상업).

유연한 CIGS : Perovskite-C-Si Tandem 프로토 타입의 경우 17.5% (NREL 인증), 23%.

온도 계수 : 융통성 모듈은 65도 주변에서 15% 낮은 전력 손실을 보여줍니다.

기계적 신뢰성

굴곡 지구력 :

c-Si fails at >0.5% 변형 (1m 길이에 걸친 3mm 편향).

CIGS는 2% 변형으로 2000주기를 유지합니다.

우박 충격 : 유리 기반 모듈은 23m/s에서 25mm 우박을 견딜 수 있습니다. 유연한 버전에는 보호 코팅이 필요합니다.

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경제 분석

비용 고장 (USD/Watt)

요소	C-Si	유연한 시그
재료	0.18	0.12
조작	0.22	0.15
설치	0.30	0.10
총	0.70	0.37

참고 : 유연한 모듈은 차량 통합 PV 응용 분야에서 시스템 균형 비용을 40% 줄입니다.

환경 영향

재료와 에너지

기존의 결정질 실리콘 모듈에는 에너지 집중 실리콘 정제 (최대 1500도) 및 유리/알루미늄 프레임의 생산이 포함되어 탄소 배출이 높습니다 ({300 - 800 g Co₂e/Watt). 그들의 에너지 급여 - 후백 시간 (EPBT)은 1 - 3 년입니다.

Flexible Thin- 필름 모듈 (A -SI, CIGS, CDTE)은 생산에 적은 에너지를 사용합니다. 비정질 실리콘 증착은 낮은 온도에서 발생하며 롤 - 롤 제조는 0.5 - 2 년의 EPBT와 함께 에너지 손실을 줄입니다. 배출량은 낮지 만 (100 - 300 g co₂e/watt) CDTE 모듈은 카드뮴 독성 위험이 있습니다.

설치 단계

기존 모듈에는 평평한 표면과지지 구조가 필요하므로 더 많은 토지 (식물 제거)와 더 무거운 운송이 필요하며 배출량이 증가합니다. 옥상 설치에는 구조적 강화가 필요할 수 있습니다.

유연한 모듈, 경량 및 구부리 가능하며 곡선/불규칙한 표면에 맞아 토지 이용을 줄입니다. 그들은 종종 부피가 큰 지지대없이 설치, 운송 에너지를 줄이고 현장 배출을합니다.

운영 단계

둘 다 깨끗한 전기를 생성하여 화석 연료를 대체합니다. 기존 모듈은 열과 음영에 민감하여 대상을 충족시키기 위해 더 많은 장치가 필요합니다.

유연한 모듈은 저온 및 고온에서 더 나은 성능을 발휘하여 탁월한 음영 공차로 추가 모듈의 필요성을 줄입니다.

응용 프로그램 별 장점

유연한 모듈

곡선 건물 표면 (C-SI의 경우 0.1-0.3kg/m² vs . 12 kg/m²)

차량 통합 (Tesla Cybertruck 사례 연구 : 15km/일 추가 범위)

통합 광전지 (BIPV) : 유연한 모듈은 건물 외관, 지붕 또는 창문의 일부로 건물과 완벽하게 통합되어 태양 광 발전 및 건물 미학의 이중 목표를 달성 할 수 있습니다.

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