Aurinkopaneeleita vertaillessa huomio kiinnittyy usein paneelin tehoon, hyötysuhteeseen ja hintaan. Paneelin ominaisuuksiin vaikuttaa kuitenkin merkittävästi myös se, millaista aurinkokennoteknologiaa siinä käytetään.
HJT on nykyaikainen n-tyypin aurinkokennoteknologia. Sen keskeisiä ominaisuuksia ovat tehokas kennorakenne, hyvä suorituskyky korkeissa lämpötiloissa ja mahdollisuus hyödyntää paneelin molemmille puolille osuvaa valoa.
HJT ei silti yksin ratkaise aurinkopaneelin laatua tai soveltuvuutta tiettyyn kohteeseen. Paneelia valittaessa on tarkasteltava kennoteknologian lisäksi koko paneelin rakennetta, teknisiä ominaisuuksia, takuuehtoja ja järjestelmän suunnittelua.
Lyhenne HJT tulee englannin sanoista Heterojunction Technology. Suomeksi sillä tarkoitetaan heteroliitosteknologiaa, jossa yhdistetään kiteinen piikiekko ja erittäin ohuet amorfisen piin kerrokset.
HJT-kennon ytimenä toimii tavallisesti n-tyypin kiteisestä piistä valmistettu piikiekko. Sen molemmille puolille lisätään erittäin ohuet amorfiset piikerrokset.
Kiteinen pii toimii kennon varsinaisena valoa vastaanottavana materiaalina. Amorfiset piikerrokset puolestaan auttavat vähentämään sähkövarausten häviämistä kennon pinnoilla. Kennossa käytetään lisäksi läpinäkyviä johtavia kerroksia ja metallisia johdinverkkoja, joiden avulla syntynyt sähkövirta saadaan kerättyä talteen.
Yksinkertaistettuna HJT-kennossa yhdistetään:
Tavoitteena on vähentää kennon sisäisiä häviöitä ja muuttaa mahdollisimman suuri osa auringon säteilystä käyttökelpoiseksi sähköksi.
Kun auringon säteily osuu aurinkokennoon, valon energia vapauttaa puolijohdemateriaalissa sähkövarauksia. Kennon sisäinen sähkökenttä ohjaa varaukset eri suuntiin, minkä jälkeen ne kerätään kennon johdinrakenteiden avulla sähkövirraksi.
HJT-rakenteen ohuet amorfiset piikerrokset vähentävät erityisesti kennon pinnoilla tapahtuvaa varausten uudelleenyhdistymistä eli rekombinaatiota. Mitä vähemmän sähkövarauksia menetetään ennen niiden keräämistä, sitä tehokkaammin aurinkokenno voi tuottaa sähköä.
HJT-rakenne voidaan toteuttaa hyvin samankaltaisena kennon etu- ja takapuolella. Tämän vuoksi teknologia soveltuu erityisen hyvin myös kaksipuolisiin aurinkopaneeleihin.
HJT-teknologian keskeiset edut liittyvät lämpötilakäyttäytymiseen, hyötysuhteeseen, kaksipuolisuuteen ja n-tyypin kennorakenteeseen.
Todelliset ominaisuudet ja niiden taso ovat kuitenkin aina paneelimallikohtaisia. Siksi eri valmistajien HJT-paneeleita kannattaa vertailla niiden teknisten tietojen perusteella.
Kaikkien aurinkopaneelien hetkellinen teho laskee kennolämpötilan noustessa. Paneelin tehon lämpötilakerroin kertoo, kuinka paljon paneelin teho muuttuu lämpötilan noustessa yhden celsiusasteen.
Mitä lähempänä nollaa lämpötilakerroin on, sitä paremmin paneeli säilyttää tehonsa kuumissa olosuhteissa. HJT-paneelien lämpötilakerroin on yleensä hyvä verrattuna moniin perinteisiin kennoteknologioihin.
Myös Suomessa aurinkopaneelin lämpötila voi nousta aurinkoisena kesäpäivänä selvästi ympäröivän ilman lämpötilaa korkeammaksi. Katon väri, paneelin tuuletus ja asennustapa vaikuttavat siihen, kuinka kuumaksi paneeli käytössä lämpenee.
Hyvä lämpötilakerroin auttaa vähentämään kuumuudesta aiheutuvaa tehonalenemaa. Erojen merkitystä on silti arvioitava vuosituoton eikä ainoastaan yksittäisen kuuman päivän perusteella.
Tehokkaan pintojen passivoinnin ansiosta HJT-kennoilla voidaan saavuttaa korkea hyötysuhde.
Paneelin hyötysuhde kertoo, kuinka suuren osuuden paneelin pinnalle osuvasta auringon säteilystä paneeli pystyy muuttamaan sähköksi standardoiduissa testiolosuhteissa.
Korkeasta hyötysuhteesta on hyötyä erityisesti silloin, kun käytettävissä oleva kattopinta-ala on rajallinen. Samalle pinta-alalle voidaan tällöin saada enemmän aurinkosähköjärjestelmän nimellistehoa.
Hyötysuhde ei kuitenkaan yksin kerro järjestelmän todellista vuosituottoa. Siihen vaikuttavat myös:
Siksi aurinkopaneelien vertailua ei kannata tehdä pelkän hyötysuhdeprosentin perusteella.
HJT-kennoissa käytetään yleensä n-tyypin piikiekkoja. N-tyypin rakenne ei kärsi samalla tavalla boori-happi-yhdisteisiin liittyvästä alkuvaiheen tehohäviöstä, joka on ollut tyypillinen ilmiö monissa vanhemmissa p-tyypin piikennoissa.
Tämä ei tarkoita sitä, ettei HJT-paneelin teho alenisi lainkaan käytön aikana. Kaikkien aurinkopaneelien suorituskyvyssä tapahtuu muutoksia niiden käyttöiän aikana.
Paneelia valittaessa kannattaa tarkistaa:
Kennoteknologia mahdollistaa tiettyjä ominaisuuksia, mutta valmistajan myöntämä takuu määrittää, mitä juuri kyseiseltä paneelimallilta luvataan.
Monet HJT-paneelit ovat kaksipuolisia eli bifaciaalisia. Tällöin sähköä voidaan tuottaa paneelin etupuolen lisäksi myös sen takapuolelle osuvasta valosta.
Kaksipuolisen paneelin teknisissä tiedoissa voidaan ilmoittaa bifacialiteetti. Se kuvaa paneelin takapuolen sähköisen suorituskyvyn suhdetta etupuolen suorituskykyyn määrätyissä testiolosuhteissa.
Bifacialiteetti ei kuitenkaan kerro suoraan sitä, kuinka paljon enemmän valmis aurinkosähköjärjestelmä tuottaa energiaa. Takapuolen todellinen lisätuotto riippuu siitä, kuinka paljon valoa paneelin taakse pääsee ja kuinka hyvin asennusympäristö heijastaa valoa.
Takapuolen tuotosta voidaan hyötyä erityisesti:
Lähelle tummaa kattopintaa asennetun paneelin taakse pääsee yleensä vähemmän valoa. Tällaisessa asennuksessa kaksipuolisuuden tuoma lisätuotto voi jäädä pieneksi.
HJT ei ole markkinoiden ainoa aurinkokennoteknologia. Muita yleisiä vaihtoehtoja ovat PERC ja TOPCon.
PERC on pitkään käytetty ja laajasti tunnettu kennoteknologia. Se perustuu useimmiten p-tyypin piikennoon, jonka takapintaa on kehitetty vähentämään sähköisiä häviöitä.
PERC-paneelien vahvuuksia ovat kypsä valmistusteknologia, laaja saatavuus ja kilpailukykyinen hinta. Teknologiaa käytetään edelleen paljon, vaikka markkinoille on tullut uusia n-tyypin kennoratkaisuja.
TOPCon on yleensä n-tyypin teknologia. Siinä kennon sähköisiä häviöitä vähennetään erittäin ohuen tunnelointioksidikerroksen ja passivoidun kontaktirakenteen avulla.
TOPCon on noussut nopeasti yhdeksi aurinkopaneeliteollisuuden yleisimmistä uuden sukupolven kennoteknologioista. Sen vahvuuksia ovat korkea hyötysuhde, laaja tuotantokapasiteetti ja hyvä saatavuus.
HJT yhdistää n-tyypin kiteisen piin ja amorfiset piikerrokset. Teknologian vahvuuksia ovat tehokas pintojen passivointi, hyvä lämpötilakäyttäytyminen ja rakenne, joka soveltuu hyvin kaksipuolisiin aurinkopaneeleihin.
Yksittäistä teknologiaa ei voida nimetä automaattisesti parhaaksi jokaiseen kohteeseen. Lopulliseen valintaan vaikuttavat paneelin ominaisuuksien lisäksi hinta, asennusympäristö, käytettävissä oleva pinta-ala ja koko järjestelmän suunnittelu.
HJT on teknisesti kehittynyt ja suorituskykyinen vaihtoehto, mutta kennoteknologian nimi ei yksin ratkaise paneelin laatua.
Korkealaatuinen TOPCon-paneeli voi olla parempi valinta kuin heikosti toteutettu HJT-paneeli. Samoin hyvä HJT-paneeli voi tarjota tietyssä kohteessa selkeitä etuja verrattuna muihin kennoteknologioihin.
Paneelivertailussa kannattaa kennoteknologian lisäksi tarkastella ainakin:
Aurinkosähköjärjestelmä toimii kokonaisuutena. Laadukkaan paneelin rinnalle tarvitaan oikein mitoitettu invertteri, turvalliset sähkökomponentit, asennuskohteeseen sopivat kiinnikkeet sekä ammattitaitoinen suunnittelu ja asennus.
HJT-paneeli kannattaa ottaa mukaan vertailuun erityisesti silloin, kun järjestelmältä halutaan hyvää lämpötilakäyttäytymistä, korkeaa hyötysuhdetta, kaksipuolista rakennetta ja pitkälle tulevaisuuteen ulottuvia takuita.
HJT-paneeli voi olla perusteltu valinta esimerkiksi silloin, kun:
Lopullinen valinta kannattaa tehdä kohteen teknisten olosuhteiden, paneelimallin ominaisuuksien ja järjestelmän kokonaistaloudellisuuden perusteella.
Tällä hetkellä valikoimassamme ja varastossamme on 3SUN B48 470 Wp -aurinkopaneeli. Paneeli käyttää n-tyypin HJT-teknologiaa, ja sen aurinkokennot sekä paneelit valmistetaan 3SUNin tehtaalla Cataniassa Italiassa.
Samaa paneelimallia on jo käytetty toteuttamissamme asiakaskohteissa.
Paneelin keskeisiä teknisiä tietoja ovat:
Paneelin koko on 1 754 × 1 303 × 30 millimetriä ja paino 29 kilogrammaa.
.png)
