Obraz termowizyjny ujawnia, że komórki w tym module uległy uszkodzeniu w wyniku degradacji wywołanej potencjałem.
Ponieważ energia słoneczna zaczyna odgrywać coraz większą rolę w systemach energetycznych na całym świecie, technologia musi nauczyć się radzić sobie w trudniejszych warunkach terenowych i klimatycznych oraz działać przez dłuższy czas przy minimalnych stratach wydajności.
Istnieje wiele badań nad wieloma różnymi mechanizmami, które mogą wpływać na poszczególne komponenty modułu fotowoltaicznego, gdy są instalowane na zewnątrz przez długi czas, a branża pokazała, że może szybko się dostosować, gdy wykryte zostaną nieoczekiwane problemy.
Grupa naukowców pod kierownictwem Uniwersytetu Technologicznego w Eindhoven w Holandii przeprowadziła wyczerpujący przegląd literatury na temat degradacji ogniw i modułów fotowoltaicznych opublikowanej w ciągu ostatnich 30 lat. Ich praca ma na celu dostarczenie szczegółowego przewodnika po głównych czynnikach stresowych, z jakimi borykają się moduły fotowoltaiczne w terenie, oraz przewodnika komponent po komponencie na temat typowych trybów degradacji i awarii, z którymi borykają się każdy z nich.
Ich przewodnik, Przegląd zjawisk degradacji i awarii w fotowoltaice, został opublikowany w całości wPrzeglądy energii odnawialnej i zrównoważonej.Wśród kluczowych wniosków, jakie wyciągają z analizy istniejących badań w ten sposób, jest to, że kolejnym krokiem do poprawy niezawodności modułów jest zrozumienie połączonego efektu wielu obciążeń w różnych okresach i opracowanie testów, które mogą to uwzględnić.
„Testowanie jakości i niezawodności osiągnęło etap, w którym można dobrze przewidzieć trwałość każdego komponentu pod pojedynczym naprężeniem, ale dokładne oszacowanie niezawodności kombinacji materiałów pod wpływem kombinacji zmiennych w czasie naprężeń pozostaje wyzwaniem”, wyjaśnia grupa. „Opierając się na tej wiedzy, można opracować strategie poprawiające żywotność systemów fotowoltaicznych, a tym samym obniżyć koszty energii elektrycznej i poprawić zrównoważony rozwój, a także wydłużyć żywotność modułów fotowoltaicznych”.
Odnotowują wysiłki DuPont z przyspieszonymi testami sekwencyjnymi modułów, połączonymi przyspieszonymi testami modułów amerykańskiego Narodowego Laboratorium Energii Odnawialnej oraz europejską metodą degradacji in situ firmy Solliance jako wiodące postępy w tej dziedzinie.
„Wszystkie trzy łączą wiele czynników stresowych, takich jak światło, wilgotność, temperatura, deszcz, obciążenie mechaniczne i napięcie”, stwierdza grupa. „Warto przypomnieć, że czynniki stresowe i poziomy stresu na zewnątrz są niekontrolowane i zmienne w czasie, podczas gdy konwencjonalne metody przyspieszonego testowania życia mają bardziej monotonny charakter”.
W artykule pochwalono również szybkie reakcje przemysłu fotowoltaicznego i środowisk badawczych w opracowywaniu testów, które ostrzegają z wyprzedzeniem o słabych mechanizmach degradacji w miarę ich odkrywania – na przykład w przypadku degradacji wywołanej potencjałem. Naukowcy ostrzegają, że należy wziąć pod uwagę pełną kombinację czynników przy każdym nowym materiale, który producenci energii słonecznej planują zastosować.
"Nowe materiały muszą działać w całym pakiecie modułów iw zgodzie z innymi obecnymi materiałami" - dodają naukowcy. „Należy stosować agnostyczne połączone testy warunków skrajnych, aby w fazie rozwoju można było uruchomić również nieznane, nowe tryby awarii związane z konkretnymi projektami lub BOMS. Standaryzacja takich agnostycznych testów warunków skrajnych będzie miała zasadnicze znaczenie dla dalszego rozwoju modułów o długiej żywotności i niezbędną akceptację rynku i docenienie roszczeń o długiej żywotności”.
