Forskare i Spanien testade PV-moduler under partiella skuggförhållanden, i syfte att bättre förstå bildandet av prestandaskadliga hotspots.Studien avslöjar ett potentiellt problem som särskilt påverkar halvcells- och bifacial-moduler, vilket kan orsaka accelererad prestandaförlust och som inte täcks av nuvarande test-/certifieringsstandarder.
I studien skuggades solpanelsmoduler avsiktligt för att framkalla hotspots.
Att halvera kiselceller och göra dem i stånd att generera elektricitet från solljus som träffar båda sidor är två innovationer som gav möjligheten till ökad energiutbyte till en liten extra produktionskostnad.Följaktligen har båda dessa vuxit snabbt under de senaste åren och representerar nu huvudfåran inom solcells- och modultillverkning.
Ny forskning, som var bland vinnarna av en affischpris påEU:s PVSEC-konferenshölls i Lissabon förra månaden, har visat att kombinationen av halvskurna och bifaciala celldesigner kan bidra till hotspotbildning och prestandaproblem, under vissa förhållanden.Och nuvarande teststandarder, varnade studiens författare, kanske inte är utrustade för att upptäcka moduler som är sårbara för denna typ av försämring.
Forskarna, ledda av det spanska tekniska konsultföretaget Enertis Applus, täckte delar av en solcellsmodul för att observera dess beteende under partiell skuggning."Vi tvingade skuggning att ta en djupdykning i beteendet hos monofaciala och bifaciala halvcellsmoduler, med fokus på hotspotbildning och de temperaturer dessa fläckar når", förklarade Sergio Suárez, global teknisk chef på Enertis Applus."Intressant nog identifierade vi speglade hot spots som dyker upp i motsatt position med avseende på normala hot spots utan uppenbara skäl, som skuggning eller brott."
Snabbare nedbrytning
Studien indikerade att spänningsdesignen hos halvcellsmoduler kan orsaka att hotspots sprids utanför det skuggade/skadade området."Halvcellsmodulerna presenterade ett spännande scenario," fortsatte Suárez."När en hotspot dyker upp, driver modulens inneboende spänningsparallella design andra opåverkade områden att utveckla hotspots också.Detta beteende kan antyda potentiellt snabbare nedbrytning i halvcellsmoduler på grund av utseendet på dessa multiplicerade hotspots."
Effekten visade sig också vara särskilt stark i bifaciala moduler, som nådde hotspot-temperaturer upp till 10 C högre än de enkelsidiga modulerna i studien.Modulerna testades under en 30-dagarsperiod under förhållanden med hög irradians, med både molnig och klar himmel.Studien kommer snart att publiceras i sin helhet, som en del av 2023 års EU PVSEC-evenemang.
Enligt forskarna avslöjar dessa resultat en väg till prestandaförlust som inte täcks väl av modulteststandarder.
"En singulär hotspot på den nedre delen av modulen kan orsaka flera övre hotspots, som, om de inte åtgärdas, kan påskynda modulens totala nedbrytning genom ökad temperatur," sa Suárez.Han noterade vidare att detta kan lägga ytterligare vikt vid underhållsaktiviteter som modulrengöring, såväl som systemlayout och vindkylning.Men att upptäcka problemet tidigt skulle vara att föredra framför detta och kräver nya steg i testning och kvalitetssäkring i tillverkningsstadiet.
"Våra resultat belyser ett behov och en möjlighet att omvärdera och eventuellt uppdatera standarder för halvcells- och bifacial-teknologier," sa Suárez."Det är viktigt att ta hänsyn till termografi, introducera specifika termiska mönster för halvceller och justera normaliseringen av termiska gradienter till Standard Test Conditions (STC) för bifaciala moduler."
Posttid: 17-10-2023