1. Klíčové faktory ovlivňující výkon při nízkém osvětlení
V běžném provozu fotovoltaického systému nedochází k výrobě elektřiny pouze v době nejintenzivnějšího slunečního záření v poledne. Ranní a večerní hodiny, zatažené dny či zimní období představují významný podíl ročního provozního času, zejména v severní Itálii, horských oblastech nebo regionech s krátkou dobou slunečního svitu v zimě. Skutečný výkon panelů v těchto podmínkách zásadně ovlivňuje celkovou produkci systému a návratnost investice.
Na výkon solárních panelů při slabém světle mají zásadní vliv tři hlavní faktory. Prvním je konstrukce samotné solární buňky. Tradiční panely mají na přední straně kovové sběrnice, které částečně stíní dopadající světlo a snižují účinnost absorpce. Naproti tomu IBC panely (back contact) přesouvají veškeré elektrody na zadní stranu, čímž eliminují čelní stínění a zvyšují schopnost zachytit světlo i při nízké intenzitě osvětlení.
Druhým faktorem je schopnost panelu reagovat na různé části světelného spektra a nízkou intenzitu záření. V rozmezí 200–600 W/m² jsou rozdíly mezi jednotlivými technologiemi výrazné. Panely s lepší odezvou při slabém osvětlení dokážou zahájit výrobu elektřiny při nižší úrovni záření a zároveň udržet stabilní výkon, čímž prodlužují dobu denní produkce.
Třetím klíčovým faktorem je schopnost přizpůsobení se prostředí. Nízká intenzita světla je často spojena s nízkými teplotami a vyšším podílem difúzního záření. V těchto případech hrají důležitou roli teplotní koeficient a konstrukce zapouzdření. Čím nižší je teplotní koeficient, tím lépe panel udrží výkon i při poklesu teploty. Například IBC panely mají teplotní koeficient -0,29 %/°C, což je lepší než u běžných produktů. Díky vysoké schopnosti využívat difúzní světlo podávají lepší výsledky i za oblačnosti nebo v částečně zastíněném prostředí.
Výkon při nízkém osvětlení není izolovaný technický parametr, ale výsledek kombinace konstrukce, spektrální odezvy a adaptace na prostředí. Je to klíčový ukazatel, zda je solární panel schopen dlouhodobě spolehlivě vyrábět energii i v náročných klimatických podmínkách po celý rok.
2. Jak dosahují IBC panely vysokého výkonu při nízkém osvětlení?
V prostředí s nízkou intenzitou světla závisí účinnost výroby energie na schopnosti panelu zachytit omezené množství světla a rychle na něj elektricky reagovat. IBC solární panely mají v tomto ohledu výraznou konstrukční výhodu – jejich přední strana je bez kovových sběrnic, což zvyšuje aktivní plochu pro dopadající světlo. To je obzvláště výhodné při slabém záření, šikmých úhlech dopadu nebo při vyšším podílu rozptýleného světla.
Kromě otevřenější konstrukce disponují IBC panely také silnější spektrální odezvou. To znamená, že při nízkém osvětlení dokáží rychleji spustit výrobu proudu a snižují tak „prahovou hodnotu“ potřebnou pro generování energie. Například při osvětlení 200 W/m² si tyto panely stále udržují více než 85 % jmenovitého výkonu, zatímco běžné panely za stejných podmínek vykazují znatelně slabší odezvu. Tento rozdíl umožňuje panelům IBC prodloužit dobu efektivní výroby během ranních, večerních a oblačných úseků dne, čímž zvyšují celkovou denní produkční křivku systému.
Teplota je dalším důležitým faktorem ovlivňujícím výkon při nízkém osvětlení. Nízká intenzita záření často souvisí s nízkými teplotami. IBC panely díky výhodnějšímu teplotnímu koeficientu, který činí -0,29 %/°C, udržují vyšší výkon i při poklesu teplot. To je zvláště výhodné v zimních měsících a během chladných ranních hodin.
IBC panely jsou navíc často vybaveny vysoce reflexní zadní vrstvou a sklem s vysokou propustností, což zvyšuje jejich schopnost využívat rozptýlené světlo i za oblačných nebo částečně zastíněných podmínek. Dokonce i nepřímé světlo může být účinně přeměněno na elektrickou energii, čímž se snižují výkyvy výkonu způsobené proměnlivostí prostředí. Tato stabilita je zvláště cenná pro složité střešní instalace, nevhodné sklony nebo často stíněné komerční objekty.
Shrnuto, vynikající výkon IBC panelů v podmínkách slabého osvětlení je výsledkem systematického propojení optimalizované konstrukce, pokročilých materiálů a efektivní odezvy – nikoliv pouze hodnoty konverzní účinnosti jako samostatného ukazatele.
3. Rozdíly ve výkonu panelů při nízké intenzitě osvětlení
V prostředí se slabým osvětlením jsou rozdíly v reálném výkonu různých fotovoltaických technologií často výraznější než za standardních testovacích podmínek. Ačkoli panely IBC, TOPCon a PERC vykazují při plném slunečním záření podobnou účinnost, v rozsahu 200–600 W/m² jsou rozdíly v rychlosti odezvy, stabilitě výstupního výkonu a schopnosti reagovat na spektrum světla mnohem patrnější.
PERC panely kvůli předním sběrnicím a užšímu spektru absorpce světla obvykle vyžadují osvětlení nad 300 W/m², aby dosáhly stabilního výkonu. V ranních, večerních hodinách a za oblačnosti jejich účinnost výrazně klesá.
HJT panely, díky vylepšené pasivaci, reagují lépe než tradiční technologie, ale v extrémně nízkém osvětlení nebo nízkých teplotách může docházet ke zpoždění aktivace, obzvláště na začátku provozu, kdy se mohou objevit drobné výkyvy ve výkonu.
TOPCon panely, s optimalizovanou čelní pasivací a delší životností nosičů náboje, dosahují lepšího výkonu než PERC při slabém osvětlení. Nicméně i u této technologie může při velmi nízké intenzitě světla a nízké teplotě docházet ke zpožděné reakci – některé produkty vykazují drobné skokové změny výkonu během spouštění.
IBC panely, díky konstrukci bez předního zastínění, širší spektrální odezvě a optimalizované cestě proudového toku, vynikají v podmínkách nízkého osvětlení. Mnoho praktických měření potvrzuje, že v těchto podmínkách vykazují vyšší výstupní výkon, rychlejší start a plynulejší výrobní křivku během hraničních časových úseků dne. Zejména v instalacích se častým stíněním střechy nebo v ranních a večerních hodinách výrazně prodlužují dobu efektivní výroby.
Je třeba zmínit, že v aplikacích jako jsou pozemní elektrárny s výrazným bifaciálním ziskem si technologie TOPCon stále drží výhodu díky své vysoké bifaciální účinnosti. Pokud se však zaměříme na distribuované instalace, kde je klíčová čelní odezva panelu při nízkém osvětlení, IBC panely díky své konstrukční optimalizaci vykazují stabilnější a předvídatelnější výsledky v reálném provozu.
Poznámka: Tato tabulka je sestavena na základě veřejně dostupných údajů a praktických měření a ukazuje typické rozdíly ve výkonu panelů v podmínkách slabého osvětlení.
4. Scénáře vhodné pro použití IBC panelů v podmínkách nízkého osvětlení
Ačkoli výkonnost IBC panelů za slabého osvětlení je zřejmá již z technických specifikací, jejich skutečná hodnota se projevuje při konkrétním nasazení. U projektů s vysokým podílem hodin se slabým osvětlením a složitým prostředím se konstrukční výhody IBC přetavují do reálného přínosu ve výrobě energie. Ve srovnání s technologiemi jako TOPCon nebo PERC vykazují IBC panely lepší odezvu a vyšší stabilitu.
V porovnání s TOPCon začínají IBC panely vyrábět dříve a stabilněji díky čelní konstrukci bez stínění. Oproti HJT, které podávají dobrý výkon při nízkých teplotách, mají IBC širší spektrální odezvu, což jim umožňuje delší dobu efektivní výroby i v proměnlivých světelných podmínkách. Typické příklady vhodného nasazení zahrnují:
- Distribuované střešní systémy s častým zastíněním: například městské komerční budovy s úzkými rozestupy nebo přítomností stromů;
- Oblasti s krátkým zimním slunečním svitem a vysokým podílem výroby při východu/západu slunce: například severní Itálie nebo Alpy;
- Projekty s důrazem na vzhled nebo architektonické provedení: jako jsou BIPV fasády nebo solární přístřešky pro automobily;
- Průmyslové podniky s výrazným odběrem v ranních nebo večerních hodinách: například závody s více směnami a vysokou spotřebou.
Podle reálných měření u některých instalovaných projektů mohou IBC solární panely v oblastech s průměrným zimním slunečním svitem pod 3 hodiny denně vyrobit ročně o 3–5 % více energie než panely PERC se stejným výkonem. Ačkoliv se tento rozdíl nemusí projevit každý den, v dlouhodobém horizontu znamená vyšší výnosy systému – obzvláště u projektů s vyšší cenou elektřiny nebo jasně definovaným výkupním modelem – a stabilnější peněžní tok.
Závěr
V době, kdy se technologie panelů čím dál více sjednocují, již o skutečné účinnosti systému nerozhoduje pouze maximální účinnost v laboratorních podmínkách, ale především schopnost reagovat na proměnlivé reálné prostředí. Právě výkon při nízkém osvětlení se stává klíčovým ukazatelem praktické použitelnosti.
Díky otevřenému designu, silné spektrální odezvě a výborné teplotní adaptabilitě poskytují IBC panely stabilní výrobu i v neideálních světelných podmínkách. U projektů s distribuovanou montáží na střechy, s výraznými ranními nebo večerními odběrovými špičkami nebo s vysokými estetickými nároky nepředstavují IBC panely dodatečný náklad, ale jistotu stabilního výnosu.
Hodnota vysoce výkonného panelu nespočívá pouze v špičkovém výkonu za ideálního počasí, ale ve schopnosti zachytit a využít každý dostupný foton – i při stínu, difuzním světle nebo špatných světelných podmínkách.
Maysun Solar se specializuje na vysoce účinné solární panely, které jsou navrženy pro maximální výkon i v náročných podmínkách – jako je nízké osvětlení, zastínění nebo výrazné teplotní výkyvy. Díky hlubokému porozumění evropskému trhu společnost neustále optimalizuje technologické cesty jako IBC a TOPCon, a nabízí efektivní fotovoltaická řešení pro střechy, BIPV fasády i solární přístřešky. Cílem je zajistit dlouhodobý a stabilní výnos pro každého zákazníka.
Reference:
IEA PVPS – Task 13: Performance and Reliability of Photovoltaic Systems
https://iea-pvps.org/research-tasks/performance-and-reliability
DNV Energy Systems – PV Module Reliability Scorecard 2023 https://www.dnv.com
TÜV Rheinland – Comparative Testing of Solar Modules Under Low Light Conditions
https://www.tuv.com/world/en/characterization-pv-modules.html
NREL – Spectral Response and Temperature Coefficient Studies for Silicon Solar Technologies https://www.nrel.gov
Fraunhofer ISE – Photovoltaics Report 2024 https://www.ise.fraunhofer.de
Může se vám také líbit: