Aurinkopaneeliteknologia on kehittynyt viime vuosina enemmän kuin edeltävän vuosikymmenen aikana yhteensä. Pelkän piikkitehon (Wp) tuijottamisen sijaan on ymmärrettävä kennorakenteen erot, sillä ne vaikuttavat suoraan voimalan tuottoon erityisesti Suomen vaihtelevissa olosuhteissa. Kaksi merkittävintä ja jo vakiintunutta innovaatiota ovat PERC- ja bifacial-teknologiat, jotka ovat parantaneet aurinkopaneelien hyötysuhdetta ja tuotantoa merkittävästi.
Nämä eivät ole enää tulevaisuuden kokeiluja, vaan nykypäivän standardeja laadukkaissa järjestelmissä. Ne tekevät aurinkovoimalasta kannattavamman investoinnin, sillä ne tuottavat enemmän sähköä samalta pinta-alalta ja haastavammissakin olosuhteissa.
PERC-teknologia: Enemmän irti jokaisesta auringonsäteestä
PERC on lyhenne sanoista Passivated Emitter and Rear Cell. Se on aurinkokennon rakenteeseen tehty parannus, joka tehostaa sähköntuotantoa kolmella tavalla. Perinteisessä aurinkokennossa osa auringonvalosta kulkee kennon läpi ilman, että se irrottaa elektronia ja tuottaa sähköä. Myös osa irronneista elektroneista voi yhdistyä uudelleen menettäen energiansa lämpönä.
PERC-kennon takapintaan on lisätty erityinen dielektrinen passivointikerros. Tämä kerros toimii kuin peili kennon sisällä.
PERC-teknologian kolme keskeistä hyötyä:
- Valon heijastaminen takaisin kennoon: Passivointikerros heijastaa kennon läpi menneen valon takaisin pii-kerrokseen. Tämä antaa fotoneille toisen mahdollisuuden irrottaa elektroni, mikä parantaa kennon kykyä hyödyntää erityisesti pidempiä aallonpituuksia (punaista valoa), joita on runsaasti aamuisin ja iltaisin.
- Elektronien rekombinaation vähentäminen: Kerros estää elektroneja hakeutumasta kennon takaosan metallikontaktiin, jossa ne helposti rekombinoituisivat eli menettäisivät energiansa. Kun rekombinaatio vähenee, useampi elektroni päätyy tuottamaan sähkövirtaa.
- Lämpötilan hallinta: PERC-kenno imee vähemmän lämpöä, koska passivointikerros heijastaa pois pidemmän aallonpituuden infrapunasäteilyä, joka muuten vain lämmittäisi kennoa. Viileämpänä pysyvä paneeli toimii tehokkaammin, mikä on merkittävä etu kuumina kesäpäivinä.
Käytännössä tämä tarkoittaa, että PERC-paneeli tuottaa enemmän sähköä heikossa valossa ja toimii paremmin korkeissa lämpötiloissa verrattuna vanhemman teknologian paneeleihin. Suomessa tämä näkyy parempana tuottona pilvisinä päivinä sekä pitkinä kesäpäivinä aamun ja illan tunteina.
Bifacial-paneelit: Tuottoa molemmin puolin
Bifacial- eli kaksipuolinen aurinkopaneeli pystyy tuottamaan sähköä molemmilla puolillaan. Sen etupuoli kerää suoraa auringonvaloa kuten perinteinenkin paneeli, mutta sen lasinen tai läpinäkyvä taustalevy mahdollistaa myös paneelin alle heijastuvan valon hyödyntämisen.
Tätä heijastunutta valoa kutsutaan albedoksi. Bifacial-paneelin takapuolen tuotto riippuu täysin siitä, kuinka paljon valoa asennuspinta heijastaa. Esimerkiksi valkoinen kattohuopa tai vaalea sora heijastaa valoa huomattavasti enemmän kuin tumma tiili- tai peltikatto.
Bifacial-teknologian tuottoon vaikuttavat tekijät:
- Asennuspinnan materiaali ja väri (albedo): Lumipeite on paras heijastaja (tyypillisesti 15–35 % lisätuotto takapuolelle), vaalea sora tai valkoinen katto ovat hyviä (8–35 %), kun taas nurmikko tai tumma katto ovat heikkoja (2–14 %).
- Asennuskorkeus: Mitä korkeammalla paneeli on pinnasta, sitä laajemmalta alueelta se voi kerätä heijastunutta hajasäteilyä. Maa-asennuksissa tämä on helpompi optimoida kuin kattasennuksissa.
- Kallistuskulma: Jyrkempi kallistuskulma voi parantaa takapuolen valonsaantia tietyissä asennuksissa.
Bifacial-paneelien todellinen potentiaali avautuu erityisesti maa-asennuksissa, tasakatoilla ja esimerkiksi autokatoksissa, joissa paneelien alle jäävä tila ja pinta voidaan optimoida heijastamaan valoa. Oikeissa olosuhteissa bifacial-paneeli voi tuottaa 5–25 % enemmän sähköä kuin vastaava yksipuolinen paneeli. On tärkeää ymmärtää, että aurinkopaneelien tuotto ei ole pelkästään paneelista kiinni, vaan koko asennusympäristöstä.
Oikean teknologian valinta: PERC, Bifacial vai molempien yhdistelmä?
Kuluttajan ei yleensä tarvitse valita PERC:n ja bifacial-teknologian välillä, sillä ne eivät ole toisiaan poissulkevia. Päinvastoin, useimmat markkinoilla olevat laadukkaat bifacial-paneelit käyttävät nimenomaan PERC-kennoja saavuttaakseen mahdollisimman korkean hyötysuhteen.
Todellinen valinta tehdään yksipuolisen (monofacial) ja kaksipuolisen (bifacial) paneelin välillä. Päätös riippuu lähes yksinomaan asennuskohteesta.
-
Omakotitalon harjakatto: Useimmissa tapauksissa perinteinen, laadukas yksipuolinen PERC-paneeli on kustannustehokkain ja järkevin valinta. Koska paneelit asennetaan lähelle katon pintaa, takapuolen tuottohyöty jää minimaaliseksi, ellei kattomateriaali ole poikkeuksellisen heijastava. Investointi kalliimpaan bifacial-paneeliin ei välttämättä maksa itseään takaisin.
-
Maa-asennus tai tasakatto: Näissä kohteissa bifacial-paneeli on erinomainen valinta. Maahan asennettaessa paneelien korkeus ja kallistus voidaan optimoida, ja maanpinta voidaan käsitellä esimerkiksi vaalealla soralla heijastuksen maksimoimiseksi. Talvella lumipeite voi nostaa tuotantoa merkittävästi. Oikein toteutettuna aurinkopaneelien suuntaus ja kallistuskulma yhdessä bifacial-teknologian kanssa tuottaa selvää etua.
-
Autokatokset ja pergolat: Bifacial-paneelit ovat ihanteellisia kohteisiin, joissa paneeli toimii samalla katteena. Ne päästävät osan valosta lävitseen luoden miellyttävän valaistuksen ja tuottavat samalla sähköä molemmilta puolilta.
Muita huomionarvoisia teknologioita
PERC ja bifacial ovat valtavirtaa, mutta kehitys ei pysähdy tähän. Markkinoilla on myös muita teknologioita, jotka usein yhdistetään edellä mainittuihin:
- Half-Cut (puolikenno): Paneelin kennot on puolitettu, mikä pienentää sisäistä vastusta ja parantaa tehoa. Puolikennot kestävät myös varjostusta perinteisiä kennoja paremmin, sillä paneeli on jaettu kahteen itsenäisemmin toimivaan osaan.
- TOPCon ja HJT: Nämä ovat PERC-teknologian seuraajia, jotka tarjoavat vielä korkeampia hyötysuhteita ja parempaa suorituskykyä. Ne ovat toistaiseksi harvinaisempia ja kalliimpia, mutta yleistyvät tulevaisuudessa.
Valinta ei siis ole enää pelkästään teholukeman vertailua. Moderni aurinkovoimalan hankinta on kokonaisuus, jossa paneeliteknologia sovitetaan asennuskohteen vaatimuksiin. Oikein valittu uuden sukupolven aurinkopaneeli tuottaa luotettavasti vuosikymmeniä ja varmistaa investoinnin parhaan mahdollisen kannattavuuden.
Koska jokainen katto ja tontti on erilainen, oikean paneeliteknologian valinta vaatii tapauskohtaista harkintaa. Jos haluat asiantuntijan arvion siitä, mikä uuden sukupolven aurinkopaneeli sopisi parhaiten sinun kohteeseesi, lähetä meille viesti osoitteeseen kartoitus@powerofsun.fi ja pyydä ilmainen kartoitus.
