Україна, Київ,вул. Смольная 9Б

(093) 147 86 27

Деградація сонячних модулів

Деградація сонячних модулів: причини та наслідки

Деградацією сонячних батаерий (міжнародний термін potential induced degradation або PID) називають зниження вироблення електроенергії через фізичні зміни у структурі самої панелі. Як результат деяких явищ, формуються паразитні зв’язки між напівпровідниковими осередками та захисним корпусом, ламінацією або скляним захистом. Через них протікають струми витоку, що зменшують ефективність геліосистеми.
Деградують усі існуючі конструкції — полікристалічні, монокристалічні, плівкові. Питання в тому, наскільки швидко це відбувається. Дослідження показують:
• Для якісних сонячних панелей PID складає 2-3% від їхньої первісної продуктивності в перший рік і близько 0,7% в наступні роки експлуатації.
• Деградація геліомодулей низької якості, а це майже весь дешевий сегмент, непередбачувана та може досягати 20% за перший рік. Такі цифри підкреслюють: будь-яка економію на етапі закупівель — розрахунки сонячної електростанції можуть бути неправильними.

Тому вибір якісних сонячних панелей з мінімальною та чітко регламентованою часовою деградацією — найважливіший момент на етапі проектування.

Деградація сонячних панелей відбувається як через неправильний режим експлуатації, так і під час впливу на них зовнішніх факторів

1. Будова модулів.

Згідно з останніми дослідженнями, основним елементом, що викликає підвищену деградацію сонячних модулів, є натрій. Ймовірно, що каталізаторами процесу є й інші активні метали. Тому особлива увага приділяється вибору:
• Фронтального скла — кварцове скло не має натрієвих зв’язків та попереджує деградацію;
• Інкапсуліруючі матеріали — плівка з вінілацету етилену EVA попереджує поляризацію, а уксусна кислота в її складі знижує негативні наслідки корозії скла;
• Дифузійний бар’єр між склом та електрично активними зонами напівпровідника — діоксид кремнію чудово ізолює струм витоку.
Антирефлекторні поверхні підвищують захоплення сонячного випромінювання та підвищують рівень вироблення електрики. Проте якщо в їхньому складі є натрій, такий «помічник» сприяє деградації.

2. Схемотехніка усієї системи.

Критична вхідна напруга, а точніше її значення відносно заземлення. Така деградація «лікується» правильним вибором обладнання та схемою його підключення.

3. Вплив навколишнього середовища.

Багаторазові досліди показали, що PID зростає при:
• Збільшенні вологості або температури;
• Різких змінах температури;
• Часто повторюваних циклах замерзання і відтавання;

Зовнішні фактори підсилюють паразитні точки та часто ведуть до незворотних наслідків.
Вчасно виявити деградацію сонячних панелей допомагають регулярні виміри напруги холостого ходу кожного модуля. Якщо доступ до об’єкта обмежений, можна скористатися електролюміністценсією.
Сучасна діагностика дозволяє вчасно нейтралізувати причини PID та їхні наслідки, а також відновити нормальну роботу системи, за допомогою спеціальних заходів.