Commercial lightweight photovoltaic modules for applications in on-grid systems

• Autorzy: Grygiel Piotr , Tarłowski Jan , Mik Krzysztof

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.02.09

Warianty tytułu

PL

Komercyjne lekkie moduły fotowoltaiczne do zastosowań w systemach on-grid

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Two types of full-size photovoltaic modules for on-grid systems with maximum DC voltage of 600 V have been developed and prepared for production. With carefully selected materials and dedicated manufacturing processes the weight of 3.5 and 3.2 kg, the power as high as 220 and 200 Wp and efficiencies of 20.1 and 21.3% were obtained. Together with standard mounting systems the devices make it possible to build nonintrusive installations on low-load capacity roofs with various types of covering, particularly in large-scale lightweight buildings.

PL

Zaprojektowano, opracowano i przygotowano do produkcji dwa rodzaje pełnowymiarowych modułów fotowoltaicznych do pracy w systemach on-grid o napięciu stałym do 600 V. Dzięki starannie dobranym materiałom i dedykowanym procesom wytwarzania uzyskano wyroby o masie 3,5 i 3,2 kg, mocy 220 i 200 Wp oraz sprawności 20,1 i 21,3%. Urządzenia, przy standardowych sposobach montażu, umożliwiają budowę nieinwazyjnych instalacji na dachach o małej nośności z różnymi rodzajami pokryć, także budynków wielkogabarytowych o konstrukcji lekkiej.

Słowa kluczowe

EN

lightweight photovoltaic module; on-grid system; low-load capacity roofs; large-scale lightweight buildings

PL

lekkie moduły fotowoltaiczne; system on-grid; dachy o niskiej nośności; wielkogabarytowe budynki o lekkiej konstrukcji

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 2
• Strony: 63--66
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Grygiel Piotr

• Institute of Physics and Applied Computer Science, Faculty of Applied Physics and Mathematics, Gdańsk University of Technology, Narutowicza 11/12, 80-233, Gdańsk, Poland
• Xdisc S.A., Jagiellońska 82, 03-301, Warsaw, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-2769-9088

autor

Tarłowski Jan

• Xdisc S.A., Jagiellońska 82, 03-301, Warsaw, Poland

autor

Mik Krzysztof

• Energy Conversion and Renewable Resources Research Centre, Polish Academy of Sciences, The Szewalski Institute of Fluid-Flow Machinery Polish Academy of Sciences, Fiszera 14, 80-231, Gdańsk, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9510-3066

Bibliografia

• [1] World Energy Outlook 2021, IEA (2021). https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2021 (accessed May 30, 2022)
• [2] Rynek Fotowoltaiki w Polsce 2022, Instytut Energetyki Odnawialnej, 2022. https://ieo.pl/pl/raport-rynek-fotowoltaiki-w-polsce-2022 (accessed June 30, 2022)
• [3] Jäger-Waldau A., PV Status Report 2019, European Commission, Joint Research Centre, Luxembourg, (2019). https://ec.europa.eu/jrc/en/publication/eur-scientific-and-technical-research-reports/pv-status-report-2019 (accessed May 2, 2020)
• [4] Sawicka-Chudy P., Cholewa M., Sibiński M., Pawełek R., Analiza parametrów modułów fotowoltaicznych stacjonarnych i nadążnych w warunkach rzeczywistych, Przegląd Elektrotechniczny, 9 (2016), https://doi.org/10.15199/48.2016.09.15
• [5] Matuszczyk P., Popławski T., Flasza J., Analiza parametrów elektrycznych systemów fotowoltaicznych różnych typów w warunkach rzeczywistych, Przegląd Elektrotechniczny, 1 (2017) 169–172, https://doi.org/10.15199/48.2017.01.41
• [6] Klugmann-Radziemska E., Degradation of electrical performance of a crystalline photovoltaic module due to dust deposition in northern Poland, Renew. Energy, 78 (2015) 418–426, http://dx.doi.org/10.1016/j.renene.2015.01.018
• [7] Świderski M., Gwóźdź M., Wpływ efektu zacienienia na pracę elektrowni solarnej z systemem rozproszonych paneli fotowoltaicznych, Przegląd Elektrotechniczny, 7 (2020), https://doi.org/10.15199/48.2020.07.14
• [8] Ferroni F., Hopkirk R.J., Energy Return on Energy Invested (ERoEI) for photovoltaic solar systems in regions of moderate insolation, Energy Policy, 94 (2016) 336–344
• [9] Martins A.C., Chapuis V., Virtuani A.,. Li H.-Y, Perret-Aebi L.-E., Ballif C., Thermo-mechanical stability of lightweight glass-free photovoltaic modules based on a composite substrate, Sol. Energy Mater Sol. Cells, 187 (2018) 82–90, https://doi.org/10.1016/j.solmat.2018.07.015
• [10] Martins A.C., Chapuis V., Virtuani A., Perret-Aebi L.-E., Ballif C., Hail resistance of composite-based glass-free lightweight modules for building integrated photovoltaics applications, in:Proceedings of the 33rd European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibit, Amsterdam, The Netherlands, (2017), 2604–2608, https://doi.org/10.4229/EUPVSEC20172017-6BV.3.62
• [11] Berger K., Cueli A.B., Boddaert S., Del Buono M., Delisle V., Fedorova A., Frontini F., Hendrick P., Inoue S., Ishii H., Kapsis C., Kim J.-T., Kovacs P., Chivelet N.M., Maturi L., Machado M.,Schneider A., Wilson H.R., International definitions of BIPV, IEA Photovoltaic Power Systems Programme (2018), https://iea-pvps.org/key-topics/international-definitions-of-bipv/ (accessed May 11, 2021).
• [12] Kurz D., Nawrowski R., Kałuża S., Analysis of changes in electrical parameters of photovoltaic roof tiles depending on the place of shading and connection configuration, Przegląd Elektrotechniczny, 7 (2022), https://doi.org/10.15199/48.2022.07.21
• [13] Olson C., Geerligs B., Goris M., Bennett I., Clyncke J., Current and future priorities for mass and material in silicon PV module recycling, in: Proceedings of the 28th European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition, Villepinte, France (2013) 4629–4633, https://doi.org/10.4229/28thEUPVSEC2013- 6BV.8.2
• [14] Chen B.-M., Peng C.-Y., Porter G.A., Optimization of solarmodule encapsulant lamination by optical constant determination of ethylene-vinyl acetate, Int. J. Photoenergy, 2015 (2015) 1–7, 276404, https://doi.org/10.1155/2015/276404
• [15] Martins A.C., Chapuis V., Virtuani A., Ballif C., Light and durable: Composite structures for building-integrated photovoltaic modules, Prog. Photovolt. Res. Appl, 26 (2018) 718-729, https://doi.org/10.1002/pip.3009
• [16] . Martins A.C, Chapuis V., Virtuani A., Ballif C., Robust glass-free lightweight photovoltaic modules with improved resistance to mechanical loads and impact, IEEE J. Photovolt., 9 (2019) 245–251, https://doi.org/10.1109/JPHOTOV.2018.2876934
• [17] Grygiel P., Tarłowski J., Prześniak-Welenc M., Łapiński M., Łubiński J., Mielewczyk-Gryń A., Mik K., Bartmański M., Pelczarski D., Kwiatek M., Prototype design and development of low-load-roof photovoltaic modules for applications in on-grid systems., Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 233 (2021) 111384, https://doi.org/doi.org/10.1016/j.solmat.2021.111384
• [18] Mik K., Zawadzki P., Tarłowski J., Bugaj M., Grygiel P., Bykuć S., Multifaceted analyses of four different prototype lightweight photovoltaic modules of novel structure, Energies, 14 (2021) 1–16, https://doi.org/10.3390/en14082239
• [19] Luque A., Hegedus S., (Eds.), Handbook of Photovoltaic Science and Engineering, John Wiley & Sons Ltd, Chichester, England, 2003.
• [20] Technical product datasheet of Maxeon Gen III Solar Cells, 519452 Rev.D

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).