Вчені з Іспанії випробували фотоелектричні модулі в умовах часткового затінення, щоб краще зрозуміти формування гарячих точок, що погіршують продуктивність.Дослідження виявило потенційну проблему, яка особливо впливає на напівкомпонентні та двосторонні модулі, яка може спричинити прискорену втрату продуктивності та не охоплюється поточними стандартами тестування/сертифікації.
У дослідженні модулі сонячних панелей були навмисно затінені, щоб викликати гарячі точки.
Розрізання кремнієвих елементів навпіл і надання їм можливості генерувати електроенергію від сонячного світла, що падає з обох боків, є двома інноваціями, які дали можливість збільшити вихід енергії за невеликих додаткових витрат на виробництво.Отже, обидва вони швидко зросли за останні кілька років і зараз представляють основний напрям у виробництві сонячних елементів і модулів.
Нове дослідження, яке було серед лауреатів нагороди плакатів наКонференція ЄС PVSECякий відбувся в Лісабоні минулого місяця, продемонстрував, що комбінація напівзрізаних і двосторонніх дизайнів клітин може сприяти утворенню гарячих точок і проблемам продуктивності за певних умов.А нинішні стандарти тестування, як попередили автори дослідження, можуть бути не обладнані для виявлення модулів, вразливих до такого типу погіршення.
Дослідники під керівництвом іспанської технічної консалтингової компанії Enertis Applus охопили частини фотоелектричного модуля, щоб спостерігати за його поведінкою в умовах часткового затінення.«Ми змусили затінення, щоб глибоко зануритися в поведінку одно- та двосторонніх модулів напівкомпонентів, зосередившись на утворенні гарячих точок і температурах, яких досягають ці точки», — пояснив Серхіо Суарес, глобальний технічний менеджер Enertis Applus.«Цікаво, що ми виявили дзеркальні гарячі точки, які з’являються в протилежному положенні відносно звичайних гарячих точок без видимих причин, як-от затінення або поломки».
Швидша деградація
Дослідження показало, що конструкція напруги модулів напівелементів може спричинити поширення гарячих точок за межі затіненої/пошкодженої області.«Модулі напівкомпонентів представляли інтригуючий сценарій», — продовжив Суарес.«Коли виникає гаряча точка, власна конструкція паралельної напруги модуля підштовхує інші незачеплені області також до появи гарячих точок.Така поведінка може вказувати на потенційно швидшу деградацію модулів напівкомпонентів через появу цих помножених гарячих точок».
Ефект також був особливо сильним у двосторонніх модулях, які досягали температури гарячих точок на 10 C вище, ніж односторонні модулі в дослідженні.Модулі тестувалися протягом 30 днів в умовах високого освітлення, як з хмарним, так і з ясним небом.Дослідження незабаром буде опубліковано в повному обсязі в рамках заходу EU PVSEC 2023 року.
За словами дослідників, ці результати розкривають шлях до втрати продуктивності, який недостатньо охоплений стандартами тестування модулів.
«Окрема гаряча точка в нижній частині модуля може викликати кілька верхніх гарячих точок, які, якщо їх не вирішити, можуть прискорити загальну деградацію модуля через підвищення температури», — сказав Суарес.Крім того, він зазначив, що це може надати додаткового значення технічному обслуговуванню, такому як очищення модулів, а також компонування системи та вітрове охолодження.Але виявлення проблеми на ранній стадії було б кращим, ніж це, і вимагало нових кроків у тестуванні та гарантії якості на етапі виробництва.
«Наші висновки висвітлюють потребу та можливість переоцінити та, можливо, оновити стандарти для напівклітинних та двосторонніх технологій», — сказав Суарес.«Важливо врахувати термографію, ввести конкретні теплові схеми для напівкомірок і налаштувати нормалізацію теплових градієнтів відповідно до стандартних умов випробування (STC) для двосторонніх модулів».
Час публікації: 17 жовтня 2023 р