Obsah:

• Co jsou oboustranně prosklené fotovoltaické moduly?
• Jaká je technická struktura oboustranně prosklených fotovoltaických modulů?
• Jak fungují oboustranně prosklené fotovoltaické moduly?
• Jak se náklady oboustranně prosklených modulů srovnávají s moduly se sklolaminátovým zadním krytem?
• Výhody oboustranně prosklených fotovoltaických modulů
• Nevýhody oboustranně prosklených fotovoltaických modulů
• Aplikace oboustranně prosklených fotovoltaických modulů
• Tržní výhled pro oboustranně prosklené fotovoltaické moduly v roce 2025

Co jsou oboustranně prosklené fotovoltaické moduly?

Oboustranně prosklené fotovoltaické moduly, označované také jako moduly sklo-sklo, jsou solární panely, které jsou z obou stran zapouzdřeny tvrzeným sklem. Ve srovnání s tradičními moduly využívajícími kombinaci skla a zadní fólie (backsheet) nabízejí tyto moduly vyšší odolnost a lepší přizpůsobivost různým prostředím. Dvojité skleněné zapouzdření účinně chrání solární články před vlhkostí, korozí a mechanickými nárazy a zároveň výrazně zvyšuje požární odolnost celého modulu.

S vývojem fotovoltaických technologií našly oboustranně prosklené moduly široké uplatnění na komerčních střechách, v průmyslových areálech, plovoucích FV systémech i v agrivoltaice. Spojují vysokou konstrukční pevnost s vynikajícím energetickým výkonem, vykazují nižší míru degradace, delší životnost a podporují oboustrannou výrobu energie, což přináší vyšší dlouhodobé výnosy.

Jaká je technická struktura oboustranně prosklených fotovoltaických modulů?

Technologie oboustranně prosklených FV modulů je tvořena několika vrstvami uspořádanými následovně:

• Přední sklo: Tvrzené sklo s vysokou propustností světla, které poskytuje výbornou mechanickou pevnost, odolnost vůči požáru a klimatickým vlivům – plní klíčovou ochrannou funkci.
• Zapouzdřovací materiál: Používá se výkonnější POE nebo EPE místo běžného EVA. Tyto materiály mají lepší odolnost proti vlhkosti, nižší propustnost pro vodní páru a efektivně brání světlem indukované degradaci (LID) i degradaci způsobené napětím (PID), čímž zvyšují dlouhodobou stabilitu modulu.
• Solární články: Vysoce účinné články typu N (např. TOPCon, HJT nebo IBC) s oboustrannou výrobou energie – přední strana absorbuje přímé sluneční světlo, zadní strana využívá odražené a rozptýlené světlo.
• Druhá vrstva zapouzdření: Stejný materiál jako výše, pokračuje v ochraně článků proti vlhkosti, UV záření a korozivním látkám.
• Zadní sklo: Totožné s předním sklem – poskytuje stejnou úroveň mechanické a požární ochrany a podporuje oboustrannou konstrukci. Obvykle je rovněž vyrobeno z tvrzeného skla.

Celková struktura modulu odpovídá vrstvenému uspořádání: sklo – POE/EPE – solární články – POE/EPE – sklo. Ve srovnání s moduly typu sklo + backsheet poskytuje konstrukce s dvojitým tvrzeným sklem výrazně lepší ochranu článků proti vlhkosti, vysokým teplotám, UV záření, mechanickému namáhání i dlouhodobému stárnutí. Tento návrh výrazně zvyšuje odolnost a environmentální přizpůsobivost modulu, prodlužuje jeho životnost a zajišťuje stabilní výkon po celou dobu provozu.

Jak fungují oboustranně prosklené fotovoltaické moduly?

Oboustranně prosklené moduly fungují na principu využití sluneční energie a její přeměny na využitelnou elektřinu prostřednictvím následujících kroků:

• Absorpce slunečního záření: Přední a zadní skleněná vrstva modulu propouští přímé sluneční světlo, rozptýlené světlo i odražené světlo od země, čímž světlo účinně dopadá na solární články. Přední strana zachycuje přímé sluneční světlo, zatímco zadní strana využívá okolní odrazy a difuzní světlo. Díky tomu modul vyrábí elektřinu z obou stran, čímž se zvyšuje celková účinnost výroby.

• Excitace elektronů fotony: Když fotony dopadají na solární články, elektrony v polovodičovém materiálu získávají energii a přecházejí do vyšší energetické hladiny, čímž se uvolňují z atomových vazeb a vznikají volné elektrony.
• Tvorba elektrického proudu: Excitované volné elektrony se uvnitř článků pohybují řízeným směrem, čímž vytvářejí stejnosměrný elektrický proud. Kovové vodivé mřížky a sběrné pásky v modulu tento proud zachycují a vedou dál.
• Výstup elektrické energie: Stejnosměrný proud generovaný jednotlivými články se prostřednictvím propojení v modulu slučuje; více článků zapojených do série a paralelně vytváří vyšší napětí a proud, který odpovídá požadavkům na výkon.
• Přeměna stejnosměrného proudu na střídavý: Generovaný stejnosměrný proud se pomocí střídače převádí na střídavý, který lze použít k napájení elektrických zařízení nebo k dodávce do veřejné sítě.
• Distribuce a využití energie: Přeměněný střídavý proud lze využít pro vlastní spotřebu, nebo podle místních pravidel pro net metering a výkupní tarify přebytečnou energii dodávat do sítě, čímž vzniká nárok na finanční vyrovnání nebo kompenzaci.

Obecně platí, že oboustranně prosklené fotovoltaické moduly nejen účinně přeměňují sluneční záření na elektřinu prostřednictvím fotoelektrického jevu, ale také díky oboustranné konstrukci, vyšší ochraně a nižší míře degradace poskytují dlouhodobě stabilní výstup i v náročných podmínkách. Jsou tak spolehlivým a udržitelným prvkem pro systémy obnovitelných zdrojů energie.

Nákladová výhoda a návratnost oboustranně prosklených modulů

Ve srovnání s tradičními moduly se sklem a zadní fólií měly oboustranně prosklené moduly zpočátku určitý cenový rozdíl kvůli použití dvouvrstvého tvrzeného skla. S rostoucím rozsahem výroby solárního skla a rozšířením lehkého provedení 1,6+1,6 mm se však tento rozdíl mezi oboustranně prosklenými a běžnými moduly výrazně zmenšil.

Důležitější je, že oboustranně prosklené moduly vykazují silnější ekonomickou efektivitu v celém životním cyklu. Díky vynikající odolnosti vůči vlhkosti, korozi a stárnutí mají tyto moduly nižší roční míru degradace (cca 0,4 %) a podporují záruku až 30 až 35 let. To prodlužuje životnost systému a současně snižuje průměrné náklady na vyrobenou kWh (LCOE) během celého projektu.

Zároveň tyto moduly snadněji splňují nejnovější evropské požadavky na uhlíkovou stopu a standardy zelených budov, čímž zvyšují šanci na získání dalších politických pobídek a tržních prémií. U plovoucích fotovoltaických systémů, agrofotovoltaiky a průmyslových střech ve vlhkém a slaném prostředí jsou výhody dlouhodobé návratnosti obzvláště výrazné.

Celkově vzato, i když jsou počáteční náklady mírně vyšší, díky vyšší účinnosti výroby, delší životnosti a nižším provozním rizikům poskytují oboustranně prosklené moduly v životním cyklu konkurenceschopnější ekonomickou návratnost. Díky poklesu cen skla a optimalizaci výrobních procesů se počáteční cenový rozdíl oproti tradičním modulům výrazně snížil.

Výhody oboustranně prosklených fotovoltaických modulů

Oboustranně prosklené fotovoltaické moduly vynikají díky své promyšlené konstrukci a kvalitním materiálům a nabízejí následující klíčové výhody, které z nich činí oblíbenou volbu pro komerční, průmyslové a velkokapacitní fotovoltaické projekty:

1.Vyšší odolnost a bezpečnost

Moduly využívají přední a zadní vrstvy z tvrzeného skla, které poskytují vynikající odolnost vůči vlhkosti, korozi, UV záření a ohni a splňují normu EN 13501-1 třídy A (nehořlavé). Na rozdíl od tradičních modulů s fólií rovnoměrně rozkládají vnější nárazy, snižují riziko mikrotrhlin a skrytých prasklin a odolávají silnému větru, krupobití a vysokému zatížení sněhem. V náročných podmínkách s vysokou vlhkostí, slaným prostředím, znečištěním nebo extrémními teplotními výkyvy si zachovávají výbornou strukturální stabilitu a požární bezpečnost.

2.Vyšší výkon díky oboustranné výrobě elektřiny

Moduly využívají vysoce účinné N-typové články TOPCon s účinností až 25 %; celé moduly pak dosahují účinnosti nad 23 % za standardních testovacích podmínek. Díky oboustranné konstrukci absorbují přímé sluneční světlo zepředu a zároveň využívají odražené a rozptýlené světlo zezadu. V běžných podmínkách s odrazivostí povrchu (albedo ≈ 20 %–30 %) přináší zadní strana až o 10 %–20 % více výkonu. V prostředích s vyšší odrazivostí, jako jsou sněhové plochy nebo bílé střechy, může tento přínos dosáhnout 30 %–35 %, což je ideální např. pro vodní plochy, betonové střechy či agrofotovoltaiku.

3.Nižší degradace a delší životnost

Na základě N-typových článků TOPCon a oboustranného zapouzdření z tvrzeného skla byly moduly testovány dle normy IEC 61215 (200 tepelných cyklů –40 °C ↔ +85 °C a 1000 hodin vlhkého tepla 85 °C / 85 % RH):

• První rok degradace ≤ 1,5 % (PERC cca 2,0 %);
• Od druhého roku roční degradace ≤ 0,40 % (PERC cca 0,45 %);
• Standardní účinnost modulu až 22,28 % (PERC cca 21,20 %);
• Teplotní koeficient –0,32 %/°C (PERC –0,35 %/°C).

4.Ekonomická návratnost a udržitelnost

S poklesem nákladů na solární sklo a optimalizací výrobních procesů se počáteční cena těchto modulů výrazně přiblížila cenám běžných modulů. Díky nižší degradaci, delší záruční době a vyšší produkci díky oboustrannému výkonu se snižují náklady na vyrobenou kWh (LCOE). Celoskleněná konstrukce zároveň umožňuje recyklovatelnost přes 95 %, což usnadňuje splnění evropských standardů pro uhlíkovou stopu a udržitelnost.

5.Široká kompatibilita s různými aplikacemi

Díky své odolnosti vůči vlhkosti, korozi, ohni a schopnosti oboustranné výroby energie jsou tyto moduly vhodné pro pobřežní oblasti, průmyslové zóny s vysokým znečištěním, tropické klima s vysokou vlhkostí, plovoucí fotovoltaiku a agrofotovoltaiku. Ať už jde o průmyslové střechy, komerční budovy nebo integrované BIPV projekty, oboustranně prosklené moduly poskytují stabilní a dlouhodobé řešení dodávek energie i v náročných podmínkách.

Nevýhody oboustranně prosklených fotovoltaických modulů

Přestože oboustranně prosklené fotovoltaické moduly nabízejí vynikající výkon a dlouhodobou návratnost, jejich praktické použití s sebou přináší i některé aspekty, které je třeba zvážit:

• Vyšší hmotnost: Ve srovnání s moduly s kompozitní zadní fólií jsou oboustranné skleněné moduly celkově těžší, což může klást vyšší nároky na nosnost střechy. Nicméně použitím lehkého skla o tloušťce 1,6 + 1,6 mm se jejich hmotnost oproti starším modelům výrazně snížila.
• Vyšší nároky na instalaci: Tyto moduly vyžadují přesnější konstrukci montážních systémů, vyšší rovinnost a přesnost úchytů. Zejména u střech s velkým rozpětím, atypickou konstrukcí nebo složitými podmínkami kladou vyšší požadavky na instalační plán a kontrolu detailů.
• O něco vyšší počáteční náklady: Ačkoli náklady na výrobu postupně klesají, kvůli použití tvrzeného skla z obou stran a oboustranné konstrukci pro výrobu elektřiny jsou nákupní ceny mírně vyšší než u běžných jednostranných modulů. Díky delší záruční době, nižší degradaci a vyššímu výkonu z obou stran však nabízejí v dlouhodobém horizontu výhodnější poměr nákladů a přínosů.
• Vyšší nároky na výrobní proces, riziko delaminace: Tyto moduly kladou vyšší nároky na kvalitu zapouzdření a spolehlivost použitých materiálů. Pokud není výroba dobře kontrolována, může dojít k problémům, jako je delaminace nebo tvorba bublin. Výběr značky se zkušenou výrobní technologií a kvalitním řízením je klíčový pro minimalizaci těchto rizik.

Aplikace oboustranně prosklených fotovoltaických modulů

Strukturální výhody oboustranně prosklených modulů zajišťují jejich praktické využití v různých náročných prostředích. Hlavní aplikační scénáře zahrnují:

1. Střešní fotovoltaické systémy
Oboustranné moduly nabízejí vysokou požární odolnost a přizpůsobivost, což je činí vhodnými pro různé typy zatížení a konstrukcí.

• Rezidenční střechy: Díky vynikající požární odolnosti, odolnosti proti vlhkosti a UV záření jsou vhodné pro dlouhodobé a efektivní domácí FV systémy.
• Komerční a průmyslové střechy: Ve velkých továrnách, logistických parcích nebo komerčních budovách splňují požadavky na vysoké zatížení a díky oboustrannému generování zvyšují celkový výnos, čímž snižují náklady na energii.
• Solární přístřešky a stínicí konstrukce: Mohou být integrovány jako funkční součást architektury – např. v parkovištích, odpočinkových zónách nebo veřejných prostorech – kombinují stínění a výrobu elektřiny.

2. Pozemní a utility-scale projekty
V prostředích s vysokými nároky na odolnost a výkon přinášejí tyto moduly lepší návratnost investic.

• Centrální solární elektrárny: Široce využívány v pozemních elektrárnách pro nižší degradaci a vyšší odolnost vůči počasí, čímž zvyšují produkci po celý životní cyklus.
• Agro-FV (Agri-PV): Používány nad skleníky, sady nebo školkami, kde zajišťují stínění, ochranu proti dešti a výrobu elektřiny, zvyšují využití zemědělské půdy.
• Plovoucí elektrárny (Floating-PV): Výborná odolnost vůči vlhkosti a korozi zajišťuje vyšší bezpečnost a životnost na jezerech a ve vodních projektech.

3. Integrovaná architektura a zelený design
Moduly mají dobrou propustnost světla a kompatibilitu s designem, díky čemuž se mohou stát součástí konstrukce budov.

• BIPV (Building-Integrated Photovoltaics): Lze je začlenit do architektury – například fasády, světlíky nebo zimní zahrady – kombinují estetiku s funkčností a zvyšují energetickou efektivitu budovy.
• Zelené veřejné prostory: Vhodné pro výstavní centra, školy nebo městské revitalizační projekty jako viditelný prvek obnovitelných zdrojů energie.

4. Speciální scénáře a ostrovní systémy
V extrémních podmínkách nebo odlehlých oblastech poskytují moduly stabilní a spolehlivý výkon.

• Ostrovní systémy: V horách, na ostrovech a dalších oblastech bez přístupu k síti jsou tyto moduly klíčovým zdrojem energie pro dlouhodobé nezávislé zásobování.
• Vysoce korozivní a znečištěné prostředí: Vhodné pro těžký průmysl, pobřežní zóny a slaná území – vynikající odolnost proti agresivním plynům a slanému vzduchu.
• Nízká údržba: Např. na dopravních uzlech nebo monitorovacích stanicích, kde snižují provozní náklady díky minimálním nárokům na údržbu.

Oboustranně prosklené fotovoltaické moduly mají široké využití – od rezidenčních střech po rozsáhlé solární farmy a moderní architekturu. Jejich odolnost, účinnost a flexibilita designu z nich činí cennou volbu pro různé solární projekty.

Výhled trhu oboustranně prosklených modulů v roce 2025

S pokračující optimalizací nákladů, zralostí zapouzdřovací technologie a rostoucím důrazem Evropy na uhlíkovou stopu, recyklovatelnost a architektonickou integraci, se oboustranně prosklené moduly posouvají z okrajového řešení do hlavního proudu středních a velkých projektů. Díky kombinaci výhod v oblasti LCOE, souladu s ekologickými normami a integrace do BIPV se očekává, že jejich podíl na nových instalacích v roce 2025 překročí 30 %. Do budoucna budou tyto moduly dále posilovat svou pozici v průmyslových střechách, plovoucích elektrárnách, zelené výstavbě a agro-FV projektech.

Maysun Solar è specializzata nel fornire soluzioni fotovoltaiche ad alte prestazioni a zero investimento per le aziende italiane, supportando modelli di collaborazione flessibili come l’affitto del tetto, l’autoconsumo diretto e l’investimento da parte del proprietario. Aiutiamo le imprese a implementare sistemi di energia pulita in modo efficiente, riducendo i costi energetici a lungo termine.

Offriamo diversi tipi di moduli avanzati per rispondere a esigenze specifiche: ad esempio, i moduli TOPCon a tre sezioni, che uniscono leggerezza ed efficienza, oppure i moduli HJT bifacciali full black da 420W–430W, che combinano estetica e alta resistenza, ideali per tetti industriali, edifici commerciali e condizioni climatiche complesse.

Maysun Solar fornisce supporto personalizzato per ogni progetto, dalla scelta del modulo alla progettazione strutturale, aiutando le aziende a raggiungere obiettivi concreti di risparmio energetico e sviluppo sostenibile.

Může se vám také líbit: