Η θερμική απεικόνιση αποκαλύπτει ότι τα κύτταρα σε αυτό το δομοστοιχείο έχουν υποστεί ζημιά από πιθανή υποβάθμιση.
Καθώς η ηλιακή ενέργεια έρχεται να διαδραματίσει μεγαλύτερο ρόλο στα ενεργειακά συστήματα σε όλο τον κόσμο, η τεχνολογία πρέπει να μάθει να αντιμετωπίζει πιο σκληρά εδάφη και κλίματα και να λειτουργεί για μεγαλύτερη διάρκεια ζωής με ελάχιστη απώλεια απόδοσης επίσης.
Υπάρχει πληθώρα ερευνών για τους πολλούς διαφορετικούς μηχανισμούς που μπορούν να αρχίσουν να επηρεάζουν τα μεμονωμένα εξαρτήματα μιας ηλιακής μονάδας όταν εγκαθίστανται σε εξωτερικούς χώρους για μεγάλο χρονικό διάστημα, και η βιομηχανία έχει δείξει ότι μπορεί να προσαρμοστεί γρήγορα όταν ανακαλύπτονται απροσδόκητα προβλήματα.
Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Αϊντχόβεν στην Ολλανδία διεξήγαγε μια εξαντλητική ανασκόπηση της βιβλιογραφίας σχετικά με την υποβάθμιση των φωτοβολταϊκών κυττάρων και μονάδων που δημοσιεύτηκε τα τελευταία 30 χρόνια. Η εργασία τους επιδιώκει να παράσχει έναν λεπτομερή οδηγό για τους κύριους παράγοντες καταπόνησης που αντιμετωπίζουν οι φωτοβολταϊκές μονάδες στο πεδίο και έναν οδηγό εξάρτημα προς συστατικό για τους κοινούς τρόπους υποβάθμισης και αστοχίας που αντιμετωπίζει το καθένα.
Ο οδηγός τους, Ανασκόπηση φαινομένων υποβάθμισης και αστοχίας στα φωτοβολταϊκά, δημοσιεύεται ολόκληρος στοΑναθεωρήσεις Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και Βιώσιμης Ενέργειας.Ανάμεσα στα βασικά ευρήματα που αντλούν από την εξέταση της υπάρχουσας έρευνας με αυτόν τον τρόπο είναι ότι το επόμενο βήμα για τη βελτίωση της αξιοπιστίας της μονάδας είναι η κατανόηση της συνδυασμένης επίδρασης πολλαπλών τάσεων σε διαφορετικές χρονικές περιόδους και η ανάπτυξη δοκιμών που μπορούν να το λάβουν υπόψη.
«Οι δοκιμές ποιότητας και αξιοπιστίας έχουν φτάσει σε ένα στάδιο όπου η ανθεκτικότητα κάθε εξαρτήματος κάτω από μία μόνο τάση μπορεί να προβλεφθεί καλά, αλλά οι ακριβείς εκτιμήσεις αξιοπιστίας για έναν συνδυασμό υλικών υπό συνδυασμό χρονικά μεταβαλλόμενων τάσεων παραμένουν προκλητικές», εξηγεί η ομάδα. «Χτίζοντας σε αυτή τη γνώση, μπορούν να επινοηθούν στρατηγικές για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής των φωτοβολταϊκών συστημάτων και, συνεπώς, τη μείωση του κόστους ηλεκτρικής ενέργειας και τη βελτίωση της βιωσιμότητας και μπορούν να παραταθούν οι διάρκειες ζωής των φωτοβολταϊκών μονάδων».
Σημειώνουν τις προσπάθειες της DuPont με τις επιταχυνόμενες διαδοχικές δοκιμές της μονάδας, τις συνδυασμένες δοκιμές επιταχυνόμενων μονάδων του Εθνικού Εργαστηρίου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας των Η.Π.Α. και τη μέθοδο επιτόπου υποβάθμισης της Ευρώπης Solliance ως οδηγούς της προόδου σε αυτόν τον τομέα.
«Και τα τρία συνδυάζουν πολλαπλούς παράγοντες πίεσης όπως φως, υγρασία, θερμοκρασία, βροχή, μηχανικό φορτίο και τάση», αναφέρει η ομάδα. «Αξίζει να υπενθυμίσουμε ότι οι παράγοντες άγχους και τα επίπεδα στρες στην ύπαιθρο είναι ανεξέλεγκτες και μεταβάλλονται χρονικά, ενώ οι συμβατικές προσεγγίσεις επιταχυνόμενων δοκιμών ζωής έχουν πιο μονότονο χαρακτήρα».
Το έγγραφο επαινεί επίσης τις γρήγορες αντιδράσεις της βιομηχανίας φωτοβολταϊκών και των ερευνητικών κοινοτήτων στην ανάπτυξη δοκιμών για την εκ των προτέρων προειδοποίηση για αδυναμία στους μηχανισμούς υποβάθμισης καθώς ανακαλύπτονται – όπως η πιθανή υποβάθμιση που προκαλείται. Και οι επιστήμονες προειδοποιούν ότι ο πλήρης συνδυασμός παραγόντων πρέπει να ληφθεί υπόψη με κάθε νέο υλικό που σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν οι παραγωγοί ηλιακής ενέργειας.
«Τα νέα υλικά πρέπει να λειτουργούν μέσα σε ολόκληρο το πακέτο της ενότητας και σε συνεννόηση με τα άλλα υλικά που υπάρχουν», προσθέτουν οι επιστήμονες. "Πρέπει να χρησιμοποιηθούν αγνωστικά συνδυασμένα stress tests, έτσι ώστε επίσης άγνωστοι, νέοι τρόποι αστοχίας που σχετίζονται με συγκεκριμένους σχεδιασμούς ή BOMS να μπορούν να ενεργοποιηθούν κατά τη φάση ανάπτυξης. Η τυποποίηση τέτοιων αγνωστικών δοκιμών ακραίων καταστάσεων θα είναι καθοριστική για την περαιτέρω ανάπτυξη ενοτήτων μεγάλης διάρκειας ζωής και την απαραίτητη αποδοχή και εκτίμηση των απαιτήσεων μακράς διάρκειας στην αγορά».
