Ученые из Испании протестировали фотоэлектрические модули в условиях частичного затенения, стремясь лучше понять образование горячих точек, снижающих производительность.Исследование выявило потенциальную проблему, особенно затрагивающую полуэлементные и двусторонние модули, которые могут привести к ускоренной потере производительности и не покрываются действующими стандартами тестирования/сертификации.
В исследовании модули солнечных панелей были намеренно затемнены, чтобы создать горячие точки.
Разрезание кремниевых элементов пополам и создание возможности генерировать электроэнергию за счет солнечного света, падающего с обеих сторон, — это две инновации, которые дали возможность увеличить выход энергии при небольших дополнительных производственных затратах.Следовательно, обе эти компании быстро выросли за последние несколько лет и в настоящее время представляют собой основное направление в производстве солнечных элементов и модулей.
Новое исследование, вошедшее в число победителей плакатной премии наКонференция ЕС по PVSECПроведенное в Лиссабоне в прошлом месяце исследование продемонстрировало, что сочетание полуразрезанных и двусторонних конструкций ячеек может при определенных условиях способствовать образованию горячих точек и проблемам с производительностью.А действующие стандарты тестирования, предупреждают авторы исследования, могут быть неспособны выявить модули, уязвимые к такому типу деградации.
Исследователи под руководством испанской технической консалтинговой компании Enertis Applus исследовали части фотомодуля, чтобы наблюдать за его поведением в условиях частичного затенения.«Мы заставили теневых специалистов глубоко погрузиться в поведение односторонних и двусторонних полуклеточных модулей, сосредоточив внимание на формировании горячих точек и температурах, которых достигают эти точки», — объяснил Серхио Суарес, глобальный технический менеджер Enertis Applus.«Интересно, что мы определили зеркальные горячие точки, которые появляются в положении, противоположном обычным горячим точкам, без видимых причин, таких как затенение или поломки».
Более быстрая деградация
Исследование показало, что конструкция полуэлементных модулей по напряжению может привести к распространению горячих точек за пределы заштрихованной/поврежденной области.«Модули полуэлементов представляют собой интригующий сценарий», — продолжил Суарес.«Когда появляется горячая точка, присущая модулю конструкция с параллельным напряжением подталкивает и другие незатронутые области к образованию горячих точек.Такое поведение может указывать на потенциально более быструю деградацию полуэлементных модулей из-за появления этих умноженных горячих точек».
Также было показано, что эффект особенно силен в двусторонних модулях, температура горячих точек которых достигает до 10 C выше, чем у односторонних модулей в исследовании.Модули тестировались в течение 30-дневного периода в условиях высокой освещенности, как при облачном, так и при ясном небе.Вскоре исследование будет опубликовано полностью в рамках мероприятия EU PVSEC 2023 года.
По мнению исследователей, эти результаты указывают на путь к потере производительности, который не полностью покрывается стандартами тестирования модулей.
«Особая горячая точка в нижней части модуля может спровоцировать появление нескольких верхних горячих точек, которые, если их не устранить, могут ускорить общую деградацию модуля из-за повышения температуры», — сказал Суарес.Он далее отметил, что это может придать дополнительную важность таким мероприятиям по техническому обслуживанию, как очистка модулей, а также компоновке системы и охлаждению ветром.Но обнаружение проблемы на ранней стадии было бы предпочтительнее, и потребовало бы новых шагов в тестировании и обеспечении качества на этапе производства.
«Наши результаты подчеркивают необходимость и возможность переоценки и, возможно, обновления стандартов полуклеточных и двусторонних технологий», — сказал Суарес.«Очень важно учитывать термографию, ввести специальные тепловые характеристики для полуэлементов и настроить нормализацию температурных градиентов на стандартные условия испытаний (STC) для двусторонних модулей».
Время публикации: 17 октября 2023 г.