Thermische beeldvorming laat zien dat cellen in deze module schade hebben opgelopen door door potentiaal veroorzaakte degradatie.
Naarmate zonne-energie een grotere rol gaat spelen in energiesystemen over de hele wereld, moet de technologie leren om te gaan met ruigere terreinen en klimaten, en om een langere levensduur te hebben met minimaal prestatieverlies.
Er is een schat aan onderzoek naar de vele verschillende mechanismen die invloed kunnen hebben op de afzonderlijke componenten in een zonnemodule wanneer deze gedurende een lange periode buiten wordt geïnstalleerd, en de industrie heeft aangetoond dat ze zich snel kan aanpassen wanneer er onverwachte problemen worden ontdekt.
Een groep wetenschappers onder leiding van de Technische Universiteit Eindhoven in Nederland heeft een uitgebreide literatuurstudie uitgevoerd over de degradatie van PV-cellen en -modules die in de afgelopen 30 jaar is gepubliceerd. Hun werk is bedoeld om een gedetailleerde gids te bieden voor de belangrijkste stressfactoren waarmee PV-modules in het veld worden geconfronteerd, en een gids per component voor de veelvoorkomende degradatie- en faalwijzen waarmee ze worden geconfronteerd.
Hun gids, Overzicht van degradatie- en faalverschijnselen in fotovoltaïsche cellen, is volledig gepubliceerd inRecensies over hernieuwbare en duurzame energie.Een van de belangrijkste bevindingen die ze trekken uit het op deze manier onderzoeken van het bestaande onderzoek, is dat de volgende stap voor het verbeteren van de betrouwbaarheid van de module is om het gecombineerde effect van meerdere spanningen over verschillende tijdsperioden te begrijpen en tests te ontwikkelen die hiermee rekening kunnen houden.
"Kwaliteits- en betrouwbaarheidstests hebben een stadium bereikt waarin de duurzaamheid van elk onderdeel onder een enkele belasting goed kan worden voorspeld, maar nauwkeurige betrouwbaarheidsschattingen voor een combinatie van materialen onder een combinatie van in de tijd variërende belastingen blijven een uitdaging", legt de groep uit. "Voortbouwend op deze kennis kunnen strategieën worden bedacht om de operationele levensduur van PV-systemen te verbeteren en zo de elektriciteitskosten te verlagen en de duurzaamheid te verbeteren, en de levensduur van PV-modules te verlengen."
Ze nemen nota van de inspanningen van DuPont met zijn module-versnelde sequentiële testen, de gecombineerde versnelde module-testen van het Amerikaanse National Renewable Energy Laboratory en de Europese Solliance's in-situ degradatiemethode als toonaangevende vooruitgang op dit gebied.
"Alle drie combineren meerdere stressfactoren zoals licht, vochtigheid, temperatuur, regen, mechanische belasting en spanningsstress", stelt de groep. "Het is de moeite waard eraan te herinneren dat stressfactoren en stressniveaus in de buitenlucht ongecontroleerd en in de tijd variëren, terwijl conventionele versnelde levenstestbenaderingen een meer eentonig karakter hebben."
De paper prijst ook de snelle reacties van de PV-industrie en onderzoeksgemeenschappen bij het ontwikkelen van tests om vooraf te waarschuwen voor zwakte van degradatiemechanismen wanneer ze worden ontdekt, zoals bij potentieel-geïnduceerde degradatie. En de wetenschappers waarschuwen dat de volledige combinatie van factoren moet worden overwogen bij elk nieuw materiaal dat producenten van zonne-energie willen gebruiken.
"Nieuwe materialen moeten werken binnen het hele modulepakket en in overleg met de andere aanwezige materialen", voegen de wetenschappers toe. "Er moeten agnostische gecombineerde stresstests worden gebruikt, zodat tijdens de ontwikkelingsfase ook onbekende, nieuwe faalmodi-gerelateerde specifieke ontwerpen of BOMS kunnen worden geactiveerd. Standaardisatie van dergelijke agnostische stresstests zal een belangrijke rol spelen bij de verdere ontwikkeling van modules met een lange levensduur en de noodzakelijke marktacceptatie en waardering van langlopende claims."
