ОСОБЛИВОСТІ МЕТОДІВ ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ СОНЯЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ - Дядюра, К. О.; Пономаренко, О. М. (Вісник Вінницького політехнічного інституту, 2024)
Проаналізовано механізми, що впливають на деградацію фотоелектричних модулів, зокрема роль мікротріщин, які знижують ефективність цих систем протягом їхнього терміну служби. Завдяки доступності, що зростає, та конкурентоспроможності ціни на фотоелектричні системи, фотоелектричні модулі стали важливим джерелом відновлювальної енергії по всьому світу. Проте однією з основних проблем є забезпечення надійності фотоелектричних модулів в умовах навколишнього середовища. Дослідження зосереджене на вивченні мікротріщин, як основного чинника, що спричиняє втрати енергії на етапі експлуатації фотомодулів. Мікротріщини можуть мати різні форми і орієнтації, що залежить від їхнього походження. Результати показали, що мікротріщини мають різний вплив на втрату потужності, зокрема для полікристалічних панелей зниження потужності становить від 0,82 % до 3,21 %, а для монокристалічних панелей — від 0,55 % до 0,9 %. Досліджено тестові фотоелектричні модулі з навмисно створеними дефектами, такими як мікротріщини, тріщини в елементах, розбиття скла і дефекти з’єднань. Модулі піддавалися різним умовам стресу в кліматичних камерах, щоб оцінити вплив цих факторів на продуктивність. Для порівняння частина модулів також тестувалася на відкритому полігоні. Всі модулі протестовано за допомогою електролюмінесценції та вимірювань продуктивності до і після випробувань. Окрім цього, досліджено зміни у флуоресценції полімерного інкапсулятора під час випробувань на прискорене старіння, що дозволило виявити ступінь деградації матеріалів під впливом кліматичних факторів. Період індукції для виявлення ефектів флуоресценції полімерного інкапсулятора становив близько одного року вивітрювання на відкритому повітрі або 300 годин штучного опромінення. Практичне застосування результатів цього дослідження може бути вкрай корисним для виробників та операторів фотоелектричних установок. Виявлення та моніторинг мікротріщин на ранніх стадіях дозволяє прогнозувати потенційні втрати потужності та ефективно управляти процесом технічного обслуговування фотоелектричних модулів. Використання методів ультрафіолетової візуалізації для моніторингу стану фотоелектричних модулів без необхідності їхнього демонтажу на місці дає змогу значно знизити витрати на перевірку та своєчасно виявляти дефекти, які можуть призвести до серйозних пошкоджень або втрат потужності. Дані, отримані під час дослідження, можуть бути використані для розробки рекомендованих практик для оцінки та контролю якості фотоелектричних модулів, що дозволить підвищити їхню надійність і довговічність. До того ж, ці результати можуть сприяти удосконаленню процесів вибору матеріалів для виробництва фотоелектричних модулів, що мають покращену стійкість до механічних пошкоджень та умов навколишнього середовища. Подальші дослідження можуть зосередитися на детальному вивченні взаємозв’язку між різними типами механічних пошкоджень, зокрема мікротріщин, та їхнім впливом на загальну ефективність фотоелектричних модулів протягом тривалого часу. В статті розглянуто, як різні кліматичні умови (температура, вологість, інтенсивність опромінення) можуть прискорювати або змінювати механізми деградації в залежності від типу технології (монокристалічна чи полікристалічна). Дослідження може також сприяти розвитку нових методів прогнозування терміну служби фотоелектричних модулів на основі їхніх механічних характеристик, що дозволить удосконалити процеси гарантії та обслуговування. Окремо важливим є розвиток точніших і доступніших методів візуалізації та моніторингу пошкоджень на ранніх етапах їхнього розвитку, таких як поліпшені технології ультрафіолетової та електролюмінесцентної візуалізації, що дозволяють оперативно діагностувати і мінімізувати потенційні втрати енергії в процесі експлуатації фотоелектричних модулів.