Przewodnik 2023 dotyczący zrozumienia degradacji paneli słonecznych

Wydajność paneli słonecznych osiągnęła bezprecedensowy poziom, jednak stopniowe zmniejszanie produkcji energii elektrycznej, którą są one w stanie wygenerować, pozostaje nieuniknione. Panele słoneczne klasy premium ulegają degradacji w średnim tempie około 0,4% rocznie, co skutkuje spadkiem mocy wyjściowej o około 12-15% do końca ich 25-30-letniego okresu eksploatacji.

Jakie jednak czynniki przyczyniają się do degradacji paneli słonecznych? Co wpływa na tempo degradacji paneli słonecznych i czy istnieją strategie pozwalające przedłużyć ich żywotność, zapobiegając w ten sposób ich przedwczesnej utylizacji jako odpadów? Poniższa treść odpowie szczegółowo na te pytania.

Treść:

1.LID i zalecenia mające na celu zminimalizowanie wpływu LID

2.PID i zalecenia mające na celu zminimalizowanie wpływu PID

3.Naturalne starzenie się paneli słonecznych i sugestie

4. mikropęknięcia i gorące punkty paneli słonecznych oraz sugestie

Degradacja paneli słonecznych obejmuje LID, PID, naturalną degradację, mikropęknięcia i efekt gorących punktów. Wraz z upływem czasu użytkowania samych paneli słonecznych, ich komponenty naturalnie starzeją się i stają się mniej wydajne. Główną przyczyną degradacji paneli słonecznych jest naturalne zużycie, które następuje z czasem w wyniku ekspozycji na promienie UV i niekorzystne warunki pogodowe. Stopień degradacji jest zazwyczaj objęty gwarancją wydajności panelu. Oprócz tego, początkowa ekspozycja paneli słonecznych na światło słoneczne może powodować LID, wysokie ciśnienie, wysoka temperatura i zwiększona wilgotność mogą powodować PID, niewłaściwa obsługa i montaż paneli słonecznych może prowadzić do pojawienia się mikropęknięć, a zacienienie miejsca montażu może powodować efekt gorącego punktu. Poniżej omówimy to bardziej szczegółowo.

LID (Light-Induced Degradation) obejmuje różne formy degradacji mechanicznej i chemicznej wynikające z ekspozycji panelu na światło: BO-LID, LeTID i UVID. Służy jako kluczowy parametr niezawodności w dziedzinie modułów fotowoltaicznych i obejmuje przede wszystkim trzy różne kategorie: Degradację świetlną związków boru i tlenu (BO-LID), degradację wywołaną światłem i podwyższoną temperaturą (LeTID) oraz degradację pasywacji powierzchniowej wywołaną ekspozycją na promieniowanie ultrafioletowe (UVID).

BO-LID (degradacja pod wpływem światła związków boru i tlenu)

BO-LID, czyli degradacja związków boru i tlenu pod wpływem światła, jest kluczowym aspektem wydajności paneli słonecznych. W dziedzinie LID (Light-Induced Degradation), BO-LID wyróżnia się jako główny czynnik przyczyniający się do degradacji indukowanej światłem obserwowanej w krystalicznych ogniwach krzemowych. Gdy moduły fotowoltaiczne są po raz pierwszy wystawione na działanie światła słonecznego, BO-LID szybko zaczyna działać, powodując szybkie zmniejszenie mocy znamionowej (Wp) paneli. Ten początkowy spadek, zwykle wynoszący od 2% do 3%, występuje w ciągu zaledwie kilkuset godzin pracy, przy czym najbardziej znaczący wpływ jest zwykle zauważalny w pierwszym roku użytkowania.

Godnym uwagi aspektem BO-LID jest to, że często osiąga on punkt nasycenia stosunkowo szybko, zazwyczaj w ciągu kilku dni lub tygodni. Pocieszającą wiadomością jest to, że możliwe jest złagodzenie, a nawet wyeliminowanie skutków BO-LID. Można to osiągnąć poprzez strategie takie jak modyfikacja domieszek, takich jak wprowadzenie galu, lub udoskonalenie technik pasywacji. Środki te odgrywają kluczową rolę w zachowaniu długoterminowej wydajności i sprawności paneli słonecznych.

Po tej początkowej fazie stabilizacji, wskaźnik LID ulega znacznemu zmniejszeniu, osiągając poziom od 0,3% do 0,5% rocznie przez kolejne 25+ lat. Warto zauważyć, że wysokowydajne moduły Maysun Solar, takie jak IBC, mogą wykazywać wskaźniki LID na poziomie zaledwie 0,4% rocznie. Ta doskonała wydajność wynika ze sprawdzonych technik produkcji i wysokiej jakości materiałów.

Na szczęście większość producentów ma tendencję do nieznacznego zawyżania mocy znamionowej panelu o maksymalnie 5%. Dodatek ten uwzględnia niewielkie nierównowagi ogniw i kompensuje część początkowej degradacji, zapewniając w ten sposób dokładność mocy znamionowej panelu (Wp). Aby to zilustrować, panel o mocy 350 W może początkowo wytwarzać do 5% więcej mocy, potencjalnie osiągając do 368 W przez krótki okres. Niemniej jednak ta niewielka nadprodukcja jest zazwyczaj krótkotrwała i może pozostać niezauważalna, chyba że panele działają w idealnych warunkach (STC). Gwarancja wydajności producenta kompleksowo określa tempo LID i oczekiwany spadek wydajności w 25-letnim okresie gwarancyjnym.

UVID (degradacja wywołana światłem UV):

UVID dotyczy potencjalnego pogorszenia wydajności modułów słonecznych po dłuższej ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe. Początkowa ekspozycja na światło słoneczne powoduje, że krystaliczny tlenek krzemu na powierzchni panelu tworzy warstwę dwutlenku boru, co zmniejsza jego wydajność. Degradacja ta związana jest przede wszystkim z materiałami stosowanymi w ogniwach słonecznych, w szczególności tymi związanymi z konwersją fotoelektryczną. Długotrwała ekspozycja na promieniowanie UV może wywoływać reakcje chemiczne lub rozpad materiału w ogniwach, powodując pogorszenie wydajności. Często objawia się to zmniejszoną wydajnością i mocą wyjściową. Aby zaradzić skutkom promieniowania UVID, producenci zazwyczaj wybierają materiały o wysokiej stabilności UV, ulepszają materiały hermetyzujące modułu, aby zapewnić lepszą ochronę, i poddają moduły testom ekspozycji na promieniowanie UV w celu oceny ich odporności.

LeTID (Degradacja wywołana światłem i podwyższoną temperaturą):

LeTID (Light and Elevated Temperature Induced Degradation): LeTID oznacza spadek wydajności wywołany podwyższoną temperaturą, związany głównie z materiałami i niedoskonałościami ogniw słonecznych. Pod wpływem wysokich temperatur i promieniowania, defekty w ogniwie mogą się namnażać, powodując rekombinację ładunku i zwiększoną rezystancję, co skutkuje spadkiem wydajności ogniwa. LeTID pod pewnymi względami przypomina LID; jednak udokumentowano, że straty przypisywane LeTID osiągają poziom nawet 6% w ciągu pierwszego roku. Jeśli producent nie podejmie odpowiednich działań, może to skutkować gorszą wydajnością i potencjalnie prowadzić do roszczeń gwarancyjnych.

Efekty LeTID są zazwyczaj zauważalne podczas rzeczywistej pracy modułu, a nie w warunkach laboratoryjnych. Aby przeciwdziałać efektom LeTID, producenci często poprawiają dobór materiałów, udoskonalają procedury produkcyjne, przeprowadzają oceny stabilności termicznej i oceniają wydajność ogniw w podwyższonych temperaturach, aby zapewnić stałą wydajność modułu.

Sugestia:

Wybór paneli: Zainwestuj w panele wykorzystujące podłoża krzemowe typu N o wysokiej czystości, aby uzyskać niższe wskaźniki LID. Panele słoneczne HJT firmy Maysun Solar to doskonały wybór! Ogniwa HJT są odporne na efekt LID, ponieważ ich podłożem jest zwykle monokrystaliczny krzem typu N, który jest domieszkowany fosforem i nie zawiera kompozytu borowo-tlenowego, borowo-żelazowego itp. występującego w krystalicznym krzemie typu P. Moduły słoneczne HJT charakteryzują się 30-letnią degradacją na poziomie nieprzekraczającym 12,6%, co przekłada się na bardziej stabilne wytwarzanie energii przez cały okres eksploatacji modułu słonecznego. Charakteryzują się one wysoką elastycznością, wysoką wydajnością ogniw, wysokim współczynnikiem bifacial i niskim tłumieniem.

Nadmierna specyfikacja: Panele często mają nadwyżki mocy, aby zrekompensować początkową degradację.

Stabilność UV: Producenci powinni poddawać moduły testom ekspozycji na promieniowanie UV w celu zapewnienia odporności.

Degradacja indukowana potencjałem (PID) jest rodzajem degradacji paneli słonecznych, która zwykle staje się zauważalna po 4 do 10 latach użytkowania. Wynika ona z czynników takich jak wysokie napięcie, podwyższona temperatura i zwiększona wilgotność. Zasadniczo PID polega na wycieku napięcia z ogniw słonecznych do ramy panelu słonecznego, co prowadzi do zmniejszenia mocy wyjściowej. Niestety, problem ten może nie być natychmiast zauważalny, ale ma tendencję do stopniowego pogarszania się w miarę upływu czasu. Diagnozowanie PID może być trudne bez użycia specjalistycznych testerów krzywej IV i odpowiedniego szkolenia. Jednak jednym z wczesnych wskaźników może być niezwykle niskie napięcie lub natężenie prądu. Więcej informacji na temat diagnozowania problemów z PID można znaleźć na naszym blogu.

Większość paneli fotowoltaicznych na dachach budynków mieszkalnych działa w zakresie od 300 do 600 V, a PID jest bardziej widoczny, gdy występują wyższe napięcia łańcuchowe. Dlatego też, im więcej paneli połączonych w łańcuch, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia PID. Z drugiej strony, duże farmy słoneczne często działają w zakresie od 1000 do 1500 V, co znacznie zwiększa ryzyko wystąpienia PID. Na szczęście niektóre zaawansowane inwertery solarne na dużą skalę mogą przeciwdziałać efektom PID, jeśli zostaną wykryte, uruchamiając bardzo mały prąd wsteczny w ciągu nocy.

W poważnych przypadkach, gdy problemy z PID pozostają nierozwiązane przez 10 lub więcej lat, moc wyjściowa może ulec znacznemu pogorszeniu, powodując potencjalne straty do 50%. Jednak wielu wiodących producentów paneli słonecznych znacznie zmniejszyło ryzyko PID, stosując wysokiej jakości materiały i poddając swoje produkty rygorystycznym testom. Niemniej jednak PID pozostaje trwałym problemem, co podkreślają najnowsze wyniki testów przeprowadzonych przez niezależną instytucję badawczą PVEL.

Sugestia:

Dzięki szeroko zakrojonym badaniom i długoterminowym eksperymentom zespół ekspertów Maysun zidentyfikował skuteczne metody łagodzenia degradacji wywołanej potencjałem (PID). Te kluczowe metody obejmują przede wszystkim

1.Uziemienie ujemnego zacisku komponentów szeregowych lub przyłożenie dodatniego napięcia między modułem a uziemieniem, szczególnie w godzinach wieczornych.

2. Poprawa trwałości i jakości folii EVA przy jednoczesnej optymalizacji procesu hermetyzacji.

3. Wdrożenie modyfikacji emitera ogniwa i warstwy antyrefleksyjnej z azotku krzemu (SiN).

Innowacyjny panel słoneczny HJT firmy Maysun charakteryzuje się wyjątkową wydajnością anty-PID. Jest to zasługa cienkowarstwowej warstwy TCO (Transparent Conductive Oxide), która posiada właściwości przewodzące, skutecznie zapobiegające polaryzacji ładunku powierzchniowego. W ten sposób ta zaawansowana technologia strukturalnie zmniejsza ryzyko związane z degradacją PID.

Poza dobrze znanymi efektami PID i LID, panele słoneczne mogą napotkać jeszcze poważniejsze problemy wynikające z pogorszenia stanu hermetyzacji i warstw ochronnych, które mają na celu ochronę ogniw przed czynnikami środowiskowymi. Jednym z najbardziej powszechnych problemów jest uszkodzenie tylnej warstwy. Podczas gdy przednia tafla szkła zapewnia ochronę przed deszczem, gradem, brudem i zanieczyszczeniami, biała lub czarna plastikowa tylna tafla służy do ochrony tylnej strony ogniw przed wodą, wilgocią i otarciami. Jednak nieodpowiedni dobór materiałów i nieodpowiednie środki kontroli jakości mogą prowadzić do rozpadu, pękania lub degradacji hermetyzatora lub tylnej warstwy ochronnej z powodu promieniowania UV. To pogorszenie może następnie skutkować bardziej krytycznymi problemami, takimi jak przenikanie wilgoci, korozja i wycieki elektryczne. W miarę upływu czasu ich wydajność może spadać, co skutkuje zmniejszoną produkcją energii. Poniżej analizujemy główne czynniki wpływające na trwałość tych paneli:

Odbarwienie powłoki:

Ekspozycja na długotrwałe promieniowanie UV może skutkować odbarwieniem materiału kapsułkującego w panelach słonecznych. Wpływa to nie tylko na estetykę paneli, ale także zakłóca ich zdolność do pochłaniania światła. Enkapsulant jest odpowiedzialny za ochronę wrażliwych ogniw słonecznych przed czynnikami zewnętrznymi, a gdy się odbarwia, utrudnia przepływ światła do ogniw, zmniejszając ogólną wydajność konwersji paneli. Aby złagodzić ten problem, stosuje się wysokiej jakości materiały hermetyzujące odporne na promieniowanie UV, a regularne czyszczenie i konserwacja mogą pomóc przedłużyć ich żywotność.

Zazwyczaj EVA (octan etylenu i winylu), POE (polietylen) i EPE (EVA+POE+EVA) służą jako materiały hermetyzujące do ochrony ogniw słonecznych przed zewnętrznymi czynnikami środowiskowymi. Te materiały hermetyzujące zazwyczaj zachowują swoją integralność przez około 25-30 lat. Wśród nich, chociaż EVA jest szeroko stosowana ze względu na niski koszt i wysoką przetwarzalność, jego wady są odkrywane przez coraz więcej osób. Obecnie coraz częściej stosuje się POE i EPE, ponieważ chociaż te dwa materiały są kosztowne i trudne w produkcji, mają doskonałą odporność na PID, wysoką rezystywność, wysoką barierę dla pary wodnej, stabilną i niezawodną odporność na niskie temperatury i odporność na żółknięcie.

Degradacja warstwy spodniej:

Powłoki tylne są zwykle wykonane z materiałów takich jak polifluorek winylu (Tedlar) lub poliester (PET), aby chronić tylną stronę ogniw słonecznych przed wilgocią i innymi czynnikami środowiskowymi. Żywotność tylnej osłony zazwyczaj pokrywa się z oczekiwaną żywotnością paneli słonecznych, wynoszącą około 25-30 lat. Z biegiem czasu, zwłaszcza w regionach o wysokich temperaturach i wilgotności, odporność warstwy spodniej na wilgoć może ulec pogorszeniu. Degradacja ta zwiększa ryzyko hydrolizy enkapsulantu, co może prowadzić do korozji ogniw. Powłoka tylna jest istotnym elementem paneli słonecznych, ponieważ zapewnia ochronę przed czynnikami środowiskowymi, co sprawia, że utrzymanie jej integralności ma kluczowe znaczenie. Stosowanie trwałych, odpornych na wilgoć warstw spodnich i zapewnienie odpowiedniej wentylacji pod panelami może pomóc w ograniczeniu degradacji warstwy spodniej, a następnie hydrolizy enkapsulantu.

Płyty tylne, które spełniają wymagania modułów ogniw PERC, są wybierane na podstawie tego, czy są typu N czy N TOPCon. Aby spełnić wymagania dotyczące niskiej przepuszczalności pary wodnej (≤0,15 grama na metr kwadratowy), wybierany jest określony typ płyty nośnej. Zazwyczaj wybór obejmuje dopasowanie folii EVA do POE i EPE, z preferencją dla procesu podwójnego szkła. Jednak w przypadku ogniw HJT o wyższych wymaganiach dotyczących przepuszczalności światła, standardowe arkusze tylne mogą nie wystarczyć, co prowadzi do wyboru modułów z podwójnym szkłem o zerowej przepuszczalności pary wodnej.

W przypadku technologii TOPCon typu N i HJT istnieje również możliwość rozważenia arkuszy PAPF (zawierających folię aluminiową), chociaż są one stosowane w ograniczonych ilościach. Ważne jest, aby mieć świadomość, że takie wybory wiążą się z potencjalnym ryzykiem wycieku i mogą nie mieć kompleksowej walidacji.

Spadek wydajności ogniw słonecznych:

Ogniwa słoneczne są zazwyczaj wykonane z krzemu monokrystalicznego, krzemu polikrystalicznego lub innych materiałów półprzewodnikowych. Są one kluczowym elementem paneli słonecznych i mogą działać efektywnie przez kilka dekad. Większość producentów oferuje gwarancję wydajności na co najmniej 25 lat. Ciągła praca w trudnych warunkach środowiskowych może powodować zmiany właściwości materiałowych ogniw słonecznych, skutkując obniżeniem wydajności i mocy wyjściowej. Ogniwa słoneczne są sercem każdego panelu słonecznego, a ich optymalna wydajność jest niezbędna do produkcji energii. Aby przeciwdziałać spadkowi wydajności ogniw, producenci stale ulepszają ich technologie. Niektóre zaawansowane panele są zaprojektowane z materiałów, które są mniej podatne na degradację, takich jak krzem o wysokiej czystości. Właściwa konserwacja, w tym utrzymywanie paneli w czystości i bez zacienienia, może również pomóc w zachowaniu wydajności ogniw.

Szkło: Szkło pokrywa ogniwa słoneczne, zapewniając ochronę przed uszkodzeniami środowiskowymi i wsparcie strukturalne. Szkło powszechnie stosowane w panelach słonecznych to szkło półhartowane lub w pełni hartowane, o typowej żywotności dostosowanej do paneli słonecznych, około 25-30 lat. Pojedynczy szklany panel słoneczny przyjmuje w pełni hartowane szkło o grubości 3,2 mm, szklany panel słoneczny przyjmuje półhartowane szkło o grubości 2,0 mm lub półhartowane szkło o grubości 1,6 mm.

Pojedyncze szklane panele słoneczne często wykorzystują w pełni hartowane szkło, ponieważ w pełni hartowane szkło ma wysoką wytrzymałość mechaniczną na uderzenia i jest odporne na wysokie i niskie temperatury. Jednakże, chociaż w pełni hartowane szkło wykazuje dużą odporność na uderzenia, nie nadaje się do stosowania w szklanych panelach słonecznych. Wynika to z faktu, że w pełni hartowane szkło ma słabą płaskość, duże naprężenia i nie sprzyja procesowi laminowania modułów słonecznych, co skutkuje niską wydajnością. Zastosowanie szkła półhartowanego znacznie ogranicza występowanie tych problemów. Chociaż szkło półhartowane może mieć niższą odporność na uderzenia i ciepło, oferuje doskonałą płaskość, niskie naprężenia i wysoką wydajność.

Jeśli chcemy zainstalować panele słoneczne, musimy zwrócić uwagę na prawidłową metodę instalacji, regularne kontrole i konserwację, rozsądne i bezpieczne miejsce instalacji, ale także wybrać wysokiej jakości panele słoneczne. Na przykład panele słoneczne IBC firmy Maysun są objęte 25-letnią gwarancją zarówno na moc wyjściową, jak i jakość produktu. Gwarantują one jedynie 1,5% spadek wydajności w pierwszym roku i zaledwie 0,4% roczny spadek liniowy w kolejnych latach, zapewniając stałe korzyści dla użytkowników przez cały okres eksploatacji panelu.

Mikropęknięcia mogą rozwijać się z czasem, prowadząc do powstawania gorących punktów w panelach słonecznych. Problemy te mogą wynikać z niewłaściwej obsługi podczas instalacji, ekstremalnych obciążeń wiatrem lub uszkodzeń transportowych. Gorące punkty to obszary, w których generowany jest nadmiar ciepła, powodujący potencjalne uszkodzenie paneli.

Mikropęknięcia

Większość nowoczesnych paneli słonecznych jest zbudowana przy użyciu sekwencji ogniw słonecznych składających się z ultracienkich krystalicznych płytek krzemowych. Płytki te mają zazwyczaj grubość około 0,16 mm, czyli mniej więcej dwa razy mniej niż szerokość ludzkiego włosa. Naturalnie, zarówno wafle, jak i ogniwa są stosunkowo delikatne i podatne na pękanie lub łamanie, gdy są narażone na wysokie obciążenia mechaniczne, takie jak niewłaściwa obsługa podczas instalacji, ekstremalne obciążenia wiatrem lub duży grad. Ważne jest, aby wspomnieć, że nie wszystkie ogniwa są kruche; wysokowydajne ogniwa IBC renomowanych marek są znacznie bardziej wytrzymałe ze względu na szeroki wachlarz tylnych styków, które wzmacniają ogniwo. Nowoczesne panele często posiadają takie cechy, jak ogniwa przecięte na pół, które są bardziej odporne na mikropęknięcia i gorące punkty, a także konfiguracje z gontem, które bardziej równomiernie rozkładają obciążenie cieplne.

Wszelkie nietypowe obciążenia lub naprężenia, takie jak chodzenie po panelach słonecznych podczas instalacji lub konserwacji, mogą generować mikropęknięcia, które z czasem mogą przekształcić się w gorące punkty i ostatecznie doprowadzić do awarii panelu. Mikropęknięcia mogą również powstać podczas transportu, w wyniku uderzeń, upuszczenia lub nieostrożnego obchodzenia się.

Wykrycie mikropęknięć może być trudne i często są one początkowo niezauważalne. W przypadku starszych paneli, małe pęknięcia w ogniwach słonecznych mogą stać się widoczne, przypominając ślady ślimaków na powierzchni ogniwa. Pęknięcia te nie stanowią znaczącego problemu, a panel może nadal działać dobrze przez wiele lat, nawet z wieloma pękniętymi ogniwami. Jednak mikropęknięcia mogą stać się poważniejszym problemem, ponieważ zwiększają opór wewnętrzny i przerywają przepływ prądu, powodując powstanie gorącego punktu lub gorącego ogniwa. Jest to szczególnie problematyczne, gdy mikropęknięcie jest rozległe lub obejmuje całe ogniwo.

Na szczęście, większość współczesnych paneli słonecznych posiada ogniwa przecięte na pół z wieloma szynami zbiorczymi, co znacznie łagodzi negatywne skutki mikropęknięć. Dodatkowo, panele słoneczne pokryte gontem są generalnie odporne na mikropęknięcia ze względu na ich charakterystyczną zachodzącą na siebie konfigurację.

Sugestia：

Profesjonalna instalacja: Wybierz doświadczonych i dobrze wyszkolonych instalatorów, którzy potrafią ostrożnie obchodzić się z panelami słonecznymi podczas instalacji. Niewłaściwa obsługa może powodować mikropęknięcia. Upewnij się, że panele są bezpiecznie zamontowane, aby zminimalizować naprężenia mechaniczne.

Ogniwa cięte w połowie: Należy wybierać panele słoneczne wyposażone w ogniwa cięte w połowie i wiele szyn zbiorczych. Ogniwa te są bardziej wytrzymałe i mniej podatne na mikropęknięcia, ponieważ skuteczniej rozkładają naprężenia.

Panele słoneczne typu shingled: Panele słoneczne typu shingled są zaprojektowane z zachodzącymi na siebie ogniwami, co zmniejsza ryzyko mikropęknięć. Zapewniają one większą trwałość i długowieczność.

Regularne inspekcje: Należy wdrożyć rutynowy harmonogram inspekcji przy użyciu kamer termowizyjnych. Inspekcje te mogą wykryć mikropęknięcia, które mogą nie być widoczne gołym okiem, umożliwiając wczesną interwencję.

Optymalne praktyki instalacyjne: Upewnij się, że panele są zainstalowane pod odpowiednim kątem i solidnie zamocowane, aby zapobiec naprężeniom mechanicznym, które mogą prowadzić do mikropęknięć.

Wysokiej jakości materiały: Wybieraj panele słoneczne od renomowanych producentów, którzy stosują wysokiej jakości materiały. Panele te są lepiej przygotowane do wytrzymywania czynników środowiskowych i naprężeń mechanicznych, minimalizując ryzyko mikropęknięć.

Zarządzanie cieniem: Ogranicz zacienienie przez pobliskie konstrukcje lub obiekty. Utrzymujące się zacienienie może prowadzić do stopniowego powstawania gorących punktów, które są związane z rozwojem mikropęknięć.

Gorące punkty

Ogniwa słoneczne wytwarzają prąd elektryczny, który przepływa przez połączone ze sobą ogniwa. Gdy przepływ ten zostaje zakłócony przez wewnętrzną usterkę lub poważne mikropęknięcia, zwiększona rezystancja generuje ciepło. To z kolei jeszcze bardziej zwiększa opór, powodując powstawanie gorących punktów. W ciężkich przypadkach gorący punkt może nawet spowodować uszkodzenie ogniwa. Aby uzyskać szczegółowe informacje, można zapoznać się z obszernym artykułem Maysun Solar, w którym omówiono mechanizmy mikropęknięć oraz sposób, w jaki nowe projekty paneli i innowacje mogą zmniejszyć prawdopodobieństwo rozwoju mikropęknięć.

Zarówno gorące punkty, jak i mikropęknięcia nie zawsze są widoczne gołym okiem. Często jedynym sposobem ustalenia, czy panel słoneczny jest uszkodzony, jest użycie specjalistycznej kamery termowizyjnej, która podkreśla różnice temperatur między różnymi ogniwami. Należy zauważyć, że ciągłe zacienienie przez przeszkody na dachach może w niektórych przypadkach prowadzić do stopniowego powstawania gorących punktów przez kilka lat, głównie z powodu efektu prądu wstecznego zacienionych ogniw.

Podwyższone temperatury wynikające z gorących punktów mogą stanowić zagrożenie pożarowe i inne kwestie bezpieczeństwa. Aby rozwiązać problem gorących punktów, firma Maysun Solar włączyła przełączniki obejściowe MOS do swoich paneli słonecznych z serii Venusun, zastępując konwencjonalne diody obejściowe. Przełączniki te zapewniają szybką reakcję na zmieniające się warunki oświetleniowe, szybko dostosowując się, aby zminimalizować wpływ zacienienia na wydajność panelu. Poniżej znajduje się zdjęcie instalacji panelu słonecznego Venusun All Black 410W od belgijskiego instalatora Maysun, kliknij na zdjęcie, aby zobaczyć szczegóły produktu!

Panele słoneczne IBC firmy Maysun mają dodatnie i ujemne metalowe elektrody z tyłu, które przepływają normalnie, gdy są zacienione. Brak oporu na przedniej stronie znacznie zmniejsza ryzyko powstawania gorących punktów.

Oprócz wyboru wysokiej jakości paneli słonecznych, należy również zwrócić uwagę na następujące sugestie:

Zmniejszone zacienienie: Przeprowadzenie dokładnej analizy zacienienia jest niezbędnym krokiem w strategii zapobiegania hot spotom. Analiza ta pomaga zidentyfikować i złagodzić potencjalne problemy związane z cieniem i zacienieniem przez pobliskie obiekty lub konstrukcje, co dodatkowo zmniejsza ryzyko wystąpienia hot spotów.

Rutynowe czyszczenie: Konsekwentna konserwacja paneli, obejmująca regularne usuwanie kurzu i zanieczyszczeń, odgrywa kluczową rolę w zwiększaniu efektywnego rozpraszania ciepła, a w rezultacie w zapobieganiu powstawania gorących punktów. Konserwacja ta pomaga utrzymać czystą i niezakłóconą powierzchnię panelu.

Dobór wielkości falownika: Prawidłowe dobranie rozmiaru falownika ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania niestabilności napięcia wynikającej z przewymiarowanych falowników lub niepełnego wykorzystania związanego z falownikami niewymiarowymi. Stabilność napięcia ma kluczowe znaczenie dla zminimalizowania ryzyka hot spotów.

Monitorowanie temperatury: Wdrożenie systemów monitorowania temperatury umożliwia wczesne wykrywanie zmian temperatury w panelach. To proaktywne podejście skutecznie zapobiega powstawaniu hot spotów, szybko identyfikując potencjalne problemy.

Zaawansowane konstrukcje paneli: Wybór paneli o zaawansowanej konstrukcji, takich jak ogniwa w połowie wycięte lub konfiguracje gontowe, zapewnia korzyści w postaci równomiernego rozprowadzania prądu elektrycznego. Taki wybór znacznie zmniejsza ryzyko powstawania lokalnych hot spotów.

Konstrukcja rozpraszania ciepła: Konstrukcja paneli słonecznych powinna umożliwiać skuteczne odprowadzanie ciepła, aby zapobiec przegrzaniu podczas pracy. Można to osiągnąć poprzez pozostawienie wystarczającej przestrzeni wokół paneli, aby umożliwić przepływ powietrza i wydajne chłodzenie. Dodatkowo, zapewnienie odpowiedniej konstrukcji płyty tylnej i ramy ułatwia rozpraszanie ciepła, zmniejszając wewnętrzną temperaturę paneli. To z kolei pomaga zminimalizować ryzyko powstawania gorących punktów.

Dopasowanie prądowe: Aby zmniejszyć nierównomierny rozkład prądu, konieczne jest zapewnienie zgodności charakterystyki prądowej wszystkich ogniw słonecznych. Można to osiągnąć poprzez precyzyjny dobór i dopasowanie ogniw słonecznych, aby zapewnić, że mają one podobną wydajność prądową. Dopasowanie prądowe minimalizuje wahania prądu w całym panelu słonecznym, zmniejszając tym samym prawdopodobieństwo powstawania gorących punktów. Proces ten zwiększa również ogólną sprawność i wydajność systemu.

Od 2008 roku Maysun Solar jest dedykowanym producentem najwyższej klasy modułów fotowoltaicznych. Zapoznaj się z naszą szeroką gamą paneli słonecznych, dostępnych w pełnej czerni, z czarną ramą, srebrnych i szklanych, wyposażonych w najnowocześniejsze technologie, takie jak half-cut, MBB, IBC i Shingled. Nasze panele zapewniają wyjątkową wydajność i eleganckie wzornictwo, które doskonale integruje się z każdym stylem architektonicznym.

Maysun Solar z powodzeniem ugruntował swoją obecność na całym świecie, posiadając biura, magazyny i długoterminowe partnerstwa z wyjątkowymi instalatorami w różnych krajach. W celu uzyskania najnowszych ofert modułów lub jakichkolwiek zapytań związanych z fotowoltaiką, prosimy o kontakt. Jesteśmy entuzjastycznie nastawieni do możliwości pomocy.

Możesz również polubić: