Technisch rapport
Resultaten van een 10-jarige test: glas-zonnepanelen versus een flexibel Solbian-paneel
Solbian presenteert de resultaten van een tien jaar durende test waarin glazen zonnepanelen zijn vergeleken met een flexibel zonnepaneel op basis van Solbianflex-technologie.
De jaren vliegen voorbij. In 2018 publiceerde Solbian de resultaten van een vergelijking tussen een vroeg Solbian-paneel (de CP220) en drie gangbare glas-zonnepanelen van bekende merken. Het Solbian-paneel was opgebouwd uit monokristallijne zonnecellen met twee busbars – inmiddels een technologie uit een andere tijd – en een polymeerconstructie die sindsdien voortdurend is doorontwikkeld.
De resultaten van de eerste vijf jaar zijn destijds uitgebreid gepubliceerd, inclusief alle details van de testopstelling. De CP220 presteerde opvallend goed en liet van de vier geteste panelen zelfs de laagste relatieve degradatie zien.
Daarna raakte dit product bij Solbian bijna op de achtergrond, al bleef de monitoring doorgaan, met hier en daar een technische onderbreking.
Nu, na nog eens vijf jaar testen, blikt Solbian terug op de resultaten van de volledige testperiode.
Overzicht van de volledige testperiode
Zelfs over een periode van tien jaar is de algemene trend in energieopbrengst bij de vier panelen opvallend vergelijkbaar. Pas in de laatste fase beginnen de verschillende curves duidelijk uit elkaar te lopen.
Vergelijkende analyse
Net als in het eerste rapport vergelijkt Solbian de drie panelen met het exemplaar dat eerder de beste prestaties liet zien: het Hanwha-paneel.
Tot medio 2020 verliep alles grotendeels volgens dezelfde lijn als in de voorgaande jaren. Het Isofoton-paneel liet een stabiele relatieve opbrengst zien ten opzichte van Hanwha, terwijl het Solbian-paneel zijn prestaties wist vast te houden. Na vijf jaar had het zelfs de energieopbrengst van het Jinko-paneel geëvenaard, ondanks dat dit paneel oorspronkelijk een 10% hoger nominaal vermogen had.
Weersomstandigheden en gevolgen
Twee gebeurtenissen veranderden het beeld aanzienlijk: één in het najaar van 2020 en één halverwege 2022.
Alle curves laten sterke relatieve schommelingen zien, zowel stijgingen als dalingen. Dat lijkt misschien vreemd, maar de grafieken tonen de verhouding tussen de energieopbrengst van de panelen en die van het Hanwha-referentiepaneel. Wanneer de opbrengst van Hanwha afneemt, stijgt de relatieve verhouding van de andere panelen automatisch.
Toch was duidelijk dat er iets was gebeurd, vooral rond medio 2022. Er trad een aanzienlijke vermogensdaling op, met name bij het Solbian-paneel, maar ook bij het Isofoton-paneel.
Bij nader onderzoek bleek een zware hagelbui de oorzaak te zijn.
Solbian demonteerde de vier panelen en bracht ze naar de eigen testfaciliteit om hun vermogen te meten met een zonnesimulator en om ze te onderzoeken met elektroluminescentie-opnamen.
Het resultaat was glashelder: na tien jaar had hagelschade zijn sporen nagelaten op het polymeerpaneel.
Hagelschade, maar nog steeds operationeel
Ondanks de zichtbare hagelschade bleef het Solbian-paneel functioneren. Er waren geen volledig uitgevallen zones en de afzonderlijke zonnecellen produceerden nog steeds energie, ondanks de deuken en beschadigingen.
De metingen met de zonnesimulator bevestigden dit. Het maximale vermogen lag nog net onder de 210 watt, wat neerkomt op een degradatie van ongeveer 5%.
Na tien jaar gebruik én een zware hagelbui viel dit nog ruim binnen de destijds geldende garantievoorwaarden.
Ook de andere panelen liepen schade op, zoals zichtbaar is in de productiegrafieken, maar in mindere mate. Volgens Solbian is het belangrijkste verschil tussen een polymeerpaneel en een traditioneel glas-aluminium zonnepaneel de weerstand tegen impactbelasting.
Innovaties en verbeterde bestendigheid
De afgelopen jaren heeft Solbian veel aandacht besteed aan het verbeteren van deze eigenschap.
Er zijn sterkere polymeermaterialen geselecteerd en nieuwe laagopbouwen ontwikkeld die inslagen beter absorberen en zo schade aan de zonnecellen beperken.
Daarnaast gebruikt Solbian tegenwoordig zonnecellen die van nature beter bestand zijn tegen beschadigingen zoals hagelinslagen.
De oude busbar-technologie is vervangen door multi-busbar-technologie. Binnen deze categorie vormen de Maxeon-zonnecellen, die worden toegepast in de SP-serie, volgens Solbian de beste oplossing op de markt. Dankzij een dicht netwerk van metalen contacten aan de achterzijde van de cel (back-contact technologie) blijven deze cellen zelfs bij aanzienlijke beschadiging energie produceren en wordt verdere achteruitgang beperkt.
Voor de SR-serie wordt een andere technologie toegepast, gebaseerd op een gepatenteerd ontwerp van het Amerikaanse bedrijf Merlin Solar. Deze cellen zijn geen back-contact cellen, maar beschikken over een metalen raster aan de achterzijde en een speciaal ontworpen contactstructuur aan de voorzijde, waardoor ook zij een hoge weerstand tegen beschadiging hebben.
Om deze ontwikkelingen verder te ondersteunen voert Solbian tests uit volgens normen voor hagelbestendigheid van zonnepanelen. Het doel is om de prestaties van flexibele polymeerpanelen onder extreme omstandigheden te onderzoeken en uiteindelijk de huidige IEC 61215- en IEC 61730-normen te overtreffen.
De toekomst van de CP220
De CP220 werd ontwikkeld in de beginjaren van Solbian en beschikte nog niet over de moderne innovaties die vandaag worden toegepast.
Toch heeft dit paneel zich meer dan tien jaar lang uitstekend gehouden onder uiteenlopende weersomstandigheden.
Volgens Solbian is de verwachting dat de door hagel veroorzaakte microscheurtjes zich onder invloed van temperatuurwisselingen verder zullen uitbreiden. Omdat deze oudere zonnecellen niet worden ondersteund door de metalen structuren die kenmerkend zijn voor Maxeon- of Merlin Solar-technologie, zal hun rendement naar verwachting sneller afnemen.
Sinds de start van de test heeft het Solbian-paneel, ondanks een nominaal vermogen dat 8,5% lager lag dan dat van de drie andere panelen, slechts 7% minder energie geproduceerd dan het gemiddelde van de overige panelen.
Kijken we alleen naar de laatste 22 dagen van de test, dan ligt de energieopbrengst van het Solbian-paneel inmiddels 29% lager dan het gemiddelde van de andere drie panelen.
Een jaar nadat de panelen opnieuw op het dak zijn geplaatst om de test voort te zetten, bedraagt de productiviteit van het Solbian-paneel nog ongeveer 71% van het gemiddelde van de andere drie panelen. Bij aanvang van de test lag dit percentage rond de 90%, vanwege het lagere nominale vermogen.
De prestaties nemen geleidelijk verder af – een langzaam afscheid van een zonnepaneel dat Solbian veel waardevolle inzichten heeft opgeleverd voor de ontwikkeling van de huidige generatie flexibele zonnepanelen.
