Επιστήμονες στην Ισπανία δοκίμασαν φωτοβολταϊκές μονάδες υπό συνθήκες μερικής σκίασης, με στόχο να κατανοήσουν καλύτερα τον σχηματισμό hotspot που βλάπτουν την απόδοση.Η μελέτη αποκαλύπτει ένα πιθανό ζήτημα που επηρεάζει ιδιαίτερα τις μονάδες ημικυψελών και διπλής όψης, το οποίο μπορεί να προκαλέσει επιταχυνόμενη απώλεια απόδοσης και δεν καλύπτεται από τα τρέχοντα πρότυπα δοκιμών/πιστοποίησης.
Στη μελέτη, οι μονάδες ηλιακών πάνελ σκιάστηκαν σκόπιμα για να προκαλέσουν hotspots.
Η κοπή των κυψελών πυριτίου στη μέση και η δυνατότητα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από το ηλιακό φως που χτυπά και τις δύο πλευρές, είναι δύο καινοτομίες που προσφέρουν τη δυνατότητα αυξημένης ενεργειακής απόδοσης με μικρό επιπλέον κόστος παραγωγής.Κατά συνέπεια, και οι δύο έχουν αναπτυχθεί γρήγορα τα τελευταία χρόνια και τώρα αντιπροσωπεύουν το κύριο ρεύμα στην κατασκευή ηλιακών κυψελών και πλαισίων.
Νέα έρευνα, η οποία ήταν μεταξύ των νικητών του βραβείου αφίσας στοΔιάσκεψη PVSEC της ΕΕπου πραγματοποιήθηκε στη Λισαβόνα τον περασμένο μήνα, έδειξε ότι ο συνδυασμός σχεδίων κυψελών μισής κοπής και διπλής όψης μπορεί να συμβάλει στο σχηματισμό hotspot και ζητήματα απόδοσης, υπό ορισμένες προϋποθέσεις.Και τα τρέχοντα πρότυπα δοκιμών, προειδοποίησαν οι συγγραφείς της μελέτης, ενδέχεται να μην είναι εξοπλισμένα για να εντοπίζουν μονάδες ευάλωτες σε αυτό το είδος υποβάθμισης.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής την ισπανική εταιρεία τεχνικών συμβούλων Enertis Applus, κάλυψαν μέρη μιας φωτοβολταϊκής μονάδας για να παρατηρήσουν τη συμπεριφορά της υπό μερική σκίαση.«Αναγκάσαμε το shadowing να κάνει μια βαθιά βουτιά στη συμπεριφορά των μονάδων μισής κυψέλης μονοπρόσωπων και διπρόσωπων, εστιάζοντας στον σχηματισμό καυτών σημείων και στις θερμοκρασίες που φτάνουν αυτά τα σημεία», εξήγησε ο Sergio Suárez, παγκόσμιος τεχνικός διευθυντής στην Enertis Applus.«Είναι ενδιαφέρον ότι εντοπίσαμε κατοπτρικά καυτά σημεία που εμφανίζονται στην αντίθετη θέση σε σχέση με τα κανονικά hot spots χωρίς προφανείς λόγους, όπως σκιές ή σπασίματα».
Ταχύτερη υποβάθμιση
Η μελέτη έδειξε ότι ο σχεδιασμός τάσης των μονάδων μισής κυψέλης μπορεί να προκαλέσει την εξάπλωση των hotspot πέρα από τη σκιασμένη/κατεστραμμένη περιοχή.«Οι μονάδες μισής κυψέλης παρουσίασαν ένα ενδιαφέρον σενάριο», συνέχισε ο Σουάρες.«Όταν εμφανίζεται ένα hotspot, η εγγενής παράλληλη σχεδίαση τάσης της μονάδας ωθεί άλλες περιοχές που δεν επηρεάζονται να αναπτύξουν επίσης hotspot.Αυτή η συμπεριφορά θα μπορούσε να υποδηλώνει δυνητικά ταχύτερη υποβάθμιση σε μονάδες μισής κυψέλης λόγω της εμφάνισης αυτών των πολλαπλασιασμένων hotspot."
Το αποτέλεσμα αποδείχθηκε επίσης ότι είναι ιδιαίτερα ισχυρό σε μονάδες διπλής όψης, οι οποίες έφτασαν θερμοκρασίες hotspot έως και 10 C υψηλότερες από τις μονάδες μονής όψης στη μελέτη.Οι μονάδες δοκιμάστηκαν σε περίοδο 30 ημερών υπό συνθήκες υψηλής ακτινοβολίας, με συννεφιά και καθαρό ουρανό.Η μελέτη πρόκειται σύντομα να δημοσιευτεί πλήρως, ως μέρος των εργασιών της εκδήλωσης EU PVSEC του 2023.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτά τα αποτελέσματα αποκαλύπτουν μια διαδρομή προς την απώλεια απόδοσης που δεν καλύπτεται καλά από τα πρότυπα δοκιμών των μονάδων.
«Ένα μοναδικό hotspot στο κάτω μέρος της μονάδας μπορεί να προκαλέσει πολλαπλά ανώτερα hotspot, τα οποία, εάν δεν αντιμετωπιστούν, θα μπορούσαν να επιταχύνουν τη συνολική υποβάθμιση της μονάδας μέσω της αυξημένης θερμοκρασίας», είπε ο Suárez.Σημείωσε επίσης ότι αυτό θα μπορούσε να δώσει πρόσθετη σημασία στις δραστηριότητες συντήρησης, όπως ο καθαρισμός των μονάδων, καθώς και η διάταξη του συστήματος και η ανεμοψύξη.Αλλά ο εντοπισμός του προβλήματος έγκαιρα θα ήταν προτιμότερος από αυτό και απαιτούσε νέα βήματα στη δοκιμή και τη διασφάλιση ποιότητας στο στάδιο της κατασκευής.
«Τα ευρήματά μας αναδεικνύουν μια ανάγκη και μια ευκαιρία για επανεκτίμηση και, ενδεχομένως, ενημέρωση των προτύπων για τεχνολογίες ημικυττάρων και διπρόσωπων», δήλωσε ο Σουάρες.«Είναι σημαντικό να συνυπολογίσουμε τη θερμογραφία, να εισαγάγουμε συγκεκριμένα θερμικά μοτίβα για ημικύτταρα και να προσαρμόσουμε την κανονικοποίηση των θερμικών κλίσεων στις Τυπικές Συνθήκες Δοκιμής (STC) για τις διπροσωπικές μονάδες».
Ώρα δημοσίευσης: Οκτ-17-2023