الطاقة الشمسية الكهروضوئية وحدة الأعطال والعيوب

المصدر: ee.co.za

تم تصميم معدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية الحديثة للتشغيل الموثوق به على مدار عمر المنتج بالكامل. على الرغم من عيوب التصنيع هذه ، لا تزال هناك إخفاقات سابقة لأوانها والتي يمكن أن تؤثر على أداء المنتج.

تم تصميم الموثوقية والجودة في معدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية الحديثة. تقنيات الإنتاج الضخم ، على الرغم من التحكم فيها والسيطرة السيئة على الجودة ، لا يزال بإمكانها إدخال عيوب التصنيع في المنتج ، والتركيب الميداني وكذلك النقل يمكن أن يؤدي إلى أضرار ، وكلها يمكن أن تقصر من عمر المنتجات.

يتمثل أحد العوامل الرئيسية لخفض تكاليف الأنظمة الكهروضوئية في زيادة الموثوقية وفترة خدمة الوحدات الكهروضوئية. تشير إحصائيات اليوم إلى معدلات تدهور الطاقة المقدرة لوحدات PV السيليكونية البلورية بنسبة 0،8٪ في السنة [1]. على الرغم من أن المنتجات الحديثة مصممة للاستفادة من المواد عالية الجودة والتصنيع الميكانيكي ، فقد أدت المنافسة السعرية إلى استخدام مواد أرق وأقل في صناعة الألواح. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أدلة على أن بعض الشركات المصنعة قد عادت إلى استخدام مواد ذات جودة أقل لخفض الأسعار.

يمكن أن يكون للفشل المبكر للوحات أثر مالي كبير على التركيبات الكهروضوئية ، حيث أن تكلفة دورة الحياة الرئيسية هي رأس المال. عطل الوحدة الكهروضوئية هو أحد الآثار التي تؤدي إلى تدهور طاقة الوحدة التي لا يتم عكسها عن طريق التشغيل العادي أو تخلق مشكلة أمان.

لا تعتبر مشكلة تجميلية بحتة لا تتضمن أيًا من هذه العواقب فشل وحدة PV. يكون عطل الوحدة الكهروضوئية ذا صلة بالضمان عندما يحدث في ظل الظروف التي تواجهها الوحدة النمطية عادةً [1].

عادة ما يتم تقسيم حالات فشل المنتجات إلى الفئات الثلاث التالية:

• فشل الرضع

• فشل منتصف العمر

• فشل التآكل

يوضح الشكل 1 أمثلة لهذه الأنواع الثلاثة من حالات الفشل للوحدات الكهروضوئية. إلى جانب فشل هذه الوحدة ، تظهر العديد من الوحدات الكهروضوئية تدهور الطاقة المستحث بالضوء (LID) مباشرة بعد التثبيت. LID هو نوع الفشل الذي يحدث على أي حال ، وعادة ما يتم ضبط الطاقة المقدرة المطبوعة على ملصق الوحدة الكهروضوئية عن طريق فقدان الطاقة المشبعة القياسية المتوقعة بسبب هذا الفشل.

الشكل 1: ثلاثة سيناريوهات فشل نموذجية للوحدات الكهروضوئية البلورية القائمة على الرقاقة [1].

غطاء: تدهور الناجم عن الضوء
PID: تدهور مستحث محتمل
إيفا: خلات الإيثيلين الفينيل
ي مربع: مربع تقاطع

خطأ وحدوث الفشل

الدراسات التفصيلية عن الفشل في الخدمة على مدار العمر الكامل للوحات ليست متاحة لأن معظم المنشآت حديثة ، والموردون يترددون في إصدار مثل هذه الأرقام. تقدم تقارير دراسات وفيات الرضع ، أي الفشل في التركيب ، أرقامًا تتراوح بين 1 و 2٪ من جميع اللوحات المثبتة [3]. تم إجراء العديد من دراسات المحاكاة بأعمار متسارعة ، ولكن على عدد محدود من اللوحات.

أبلغت BP Solar عن معدل فشل قدره 0،13٪ خلال فترة ثمانية أعوام لألواح Solarex c-Si وتوقعت مختبرات Sandia الوطنية معدل عجز قدره 0،05٪ سنويًا استنادًا إلى البيانات الميدانية [4]. ومع ذلك ، فهذه هي أرقام الحياة المبكرة قصيرة الأجل ولا تتوفر أي أرقام عن حالات الفشل المتأخرة في المنشآت الكبيرة الحجم.

العيوب الرئيسية والفشل

يمكن تقسيم حالات الفشل إلى أنواع الفشل المتعلقة بالأداء والسلامة. يمكن أن تؤدي الإخفاقات المتعلقة بالسلامة إلى تلف الممتلكات أو إصابة الأفراد. تؤدي الأعطال المرتبطة بالأداء إلى فقد أو انخفاض في طاقة الخرج.

تحدث العيوب في المناطق التالية:

• رقائق أو خلايا في المنتجات الكهروضوئية البلورية

• التغليف

• القاعدة الزجاجية

• الأسلاك الداخلية

• الإطار والتجهيزات

• طبقات غير متبلور في الكهروضوئية غير متبلور

رقاقة أو أخطاء الخلية

يعتبر تدهور كفاءة الخلية أمرًا طبيعيًا على مدار عمر الخلية ولا يُعتبر خطأ أو فشل ما لم يتجاوز معدل التحلل الحدود الطبيعية. غالبية أعطال الويفر أو الخلايا سوف تكسير الرقاقة وتلف الوصلات والموصلات. تنشأ أخطاء أصغر من أضرار طلاء عاكس (ARC) وتآكل الخلايا. يعتبر التحلل الناجم عن الضوء في الألواح الشمسية غير المتبلورة تأثيرًا معروفًا ولا يعتبر بالضرورة فشلًا. التدهور المستحث المحتمل هو ظاهرة جديدة ظهرت نتيجة زيادة الفولتية المستخدمة في الأنظمة الكهروضوئية.

المضادة للانعكاس طلاء طلاء

يزيد الطلاء المضاد للانعكاس (ARC) من التقاط الضوء ، وبالتالي يزيد من تحويل وحدة الطاقة. يحدث إزالة الطبقة ARC عندما ينطلق الطلاء المضاد للانعكاس عن سطح السيليكون في الخلية. هذا ليس عيبًا خطيرًا إلا إذا كان هناك كثير من التشهير [2]. أظهرت الأبحاث أن خصائص ARC عامل مسبب في PID.

تكسير الخلايا

الشقوق في الوحدات الكهروضوئية في كل مكان. قد تتطور في مراحل مختلفة من عمر الوحدة.

أثناء التصنيع بشكل خاص ، يستحث اللحام ضغوطًا عالية في الخلايا. المناولة والاهتزازات في النقل يمكن أن تحفز أو توسع الشقوق [4]. أخيرًا ، وحدة نمطية في الحقل تتعرض للأحمال الميكانيكية بسبب الرياح (الضغط والاهتزازات) والثلوج (الضغط).

الشقوق الصغرى قد تحدث أو تتفاقم بسبب:

• صناعة

• المواصلات

• التركيب

• الإجهاد أثناء الخدمة (حراري وغير ذلك)

ازداد حجم الرقاقات البلورية وانخفض سمكها على مر السنين ، مما زاد من احتمال التكسير والتشقق. تشكل الشقوق الموجودة في الخلايا الشمسية مشكلة حقيقية بالنسبة للوحدات الكهروضوئية حيث يصعب تجنبها ، وحتى الآن ، من المستحيل تحديدها كميا في تأثيرها على كفاءة الوحدة خلال حياتها. على وجه الخصوص ، قد يكون لوجود تشققات صغيرة تأثير هامشي فقط على قوة وحدة نمطية جديدة ، طالما أن الأجزاء المختلفة من الخلايا لا تزال متصلة كهربائيًا.

مع تقدم عمر الوحدة النمطية وتعرضها للضغوط الحرارية والميكانيكية ، يمكن إدخال شقوق. قد تؤدي الحركة النسبية المتكررة لأجزاء الخلية المتشققة إلى فصل كامل ، مما يؤدي إلى أجزاء خلية غير نشطة. في هذه الحالة الخاصة ، يمكن إجراء تقييم واضح لفقدان الطاقة. بالنسبة لخلية 60 خلية ، 230 وات الكهروضوئية وحدة فقدان أجزاء الخلية مقبولة طالما أن الجزء المفقود أصغر من 8 ٪ من مساحة الخلية [3].

الشكل 2: مسارات الحلزون بسبب الشقوق الصغيرة في الخلايا [1].

الشقوق الدقيقة هي تشققات في الركيزة السيليكونية للخلايا الكهروضوئية والتي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة. يمكن أن تتشكل الشقوق بأطوال وتوجيهات مختلفة في خلية شمسية. تسبب تشريح الرقاقة وتوتير إنتاج الخلايا وعملية التضمين أثناء عملية الإنتاج تشققات الخلايا في الخلايا الكهروضوئية. تنطوي عملية التوتير للخلايا الشمسية على مخاطر عالية بشكل خاص لإدخال الشقوق [1].

هناك ثلاثة مصادر مختلفة للتشققات الدقيقة أثناء الإنتاج ؛ لكل منها احتمال حدوثه:

• الشقوق التي تبدأ من شريط ربط الخلية ناتجة عن الإجهاد المتبقي الناجم عن عملية اللحام. توجد هذه الشقوق بشكل متكرر في نهاية الموصل أو نقطة انطلاقه ، لأن هناك أعلى إجهاد متبقٍ. هذا النوع الكراك هو الأكثر شيوعا.

• ما يسمى بالكسر المتقاطع ، والذي يحدث بسبب الضغط على الماكينة على الرقاقة أثناء الإنتاج.

• الشقوق التي تبدأ من حافة الخلية ناتجة عن تأثير الخلية على جسم صلب.

بمجرد وجود شقوق الخلايا في وحدة الطاقة الشمسية ، هناك خطر متزايد أنه خلال تشغيل الوحدة الشمسية ، يمكن أن تتطور الشقوق في الخلايا القصيرة إلى شقوق أطول وأوسع. هذا بسبب الإجهاد الميكانيكي الناجم عن حمل الرياح أو الثلج والضغط الميكانيكي الحراري على الوحدات الشمسية بسبب التغيرات في درجات الحرارة الناتجة عن سحب السحب والاختلافات في الطقس.

قد يكون للتشققات الجزئية أصول مختلفة وتؤدي إلى نتائج "ناعمة" إلى حد ما مثل تحطيم أجزاء من الخلية المصابة ، مما يؤدي إلى تقليل التأثيرات الشديدة التي تنطوي على انخفاض في تيار الدائرة القصيرة وكفاءة الخلية. بصريا ، قد تظهر الشقوق الصغيرة في شكل ما يسمى "مسارات الحلزون" على بنية الخلية. ومع ذلك ، يمكن أن تكون مسارات الحلزون - كعلامة تأثير طويلة المدى - نتيجة للعملية الكيميائية التي تسببت في تغير سطح الخلية و / أو النقاط الساخنة.

اعتمادًا على نمط التصدع في الشقوق الأكبر ، قد يؤدي الضغط الحراري والميكانيكي والرطوبة إلى أجزاء خلية "ميتة" أو "غير نشطة" تؤدي إلى فقد خرج الطاقة من الخلية الضوئية المتأثرة. جزء الخلية الميت أو غير النشط يعني أن هذا الجزء بالذات من الخلية الضوئية لم يعد يساهم في إجمالي الطاقة الناتجة من الوحدة الشمسية. عندما يكون هذا الجزء الميت أو غير نشط من الخلية الفولتية الضوئية أكبر من 8٪ من إجمالي مساحة الخلية ، سيؤدي ذلك إلى فقد الطاقة بشكل خطي يزداد تقريبًا مع مساحة الخلية غير النشطة [1].

من المحتمل أن تنمو الشقوق على مدى فترة تشغيلية أطول وبالتالي تزيد من تأثيرها الضار على وظيفة وأداء وحدة PV ، مما قد يؤدي إلى ظهور نقاط ساخنة أيضًا. غير المكتشفة ، يمكن أن تؤدي التشققات الدقيقة إلى عمر افتراضي أقل من المتوقع. أنها تختلف في الحجم والموقع على الخلية ونوعية التأثير.

يمكن اكتشاف التشققات الدقيقة في الحقل قبل التثبيت وعلى مدى عمر المشروع. هناك طرق مختلفة لاختبار الجودة لتحديد الشقوق الدقيقة التي يعد اختبار الكشف عن الإشعاع الكهربائي (EL) أو اختبار الكشف عن صدمات الكهرباء فيها أحد أكثر الطرق تطبيقًا. يمكن أن يكشف اختبار EL عن العيوب الخفية التي كانت قبل اكتشافها بطرق اختبار أخرى ، مثل التصوير بالأشعة تحت الحمراء (IR) باستخدام الكاميرات الحرارية ، واختبار VA ، واختبار الفلاش [1]. توصي بعض الشركات المصنعة بفحص منتظم للألواح المثبتة على مدار العمر [3].

أخطاء التغليف

تعتبر اللوحة الشمسية "شطيرة" ، مكونة من طبقات مختلفة من المواد (الشكل 3).

الشكل 3: مكونات الوحدة الكهروضوئية [2].

تستخدم مواد التغليف في:

• مقاومة الحرارة والرطوبة والأشعة فوق البنفسجية وركوب الدراجات الحرارية

• توفير التصاق جيد

• بصريا زوجين الزجاج إلى الخلايا

• عزل المكونات كهربائيا

• السيطرة ، والحد ، أو القضاء على دخول الرطوبة

أكثر المواد المستخدمة في تغليف مادة الميثون هي إيثيلين فينيل أسيتات (EVA). يمكن أن يؤدي الفشل في encapsulant إلى فشل أو تدهور الوحدة الكهروضوئية.

فشل التصاق

يمكن المساس بالالتصاق بين الزجاج والعزل والطبقات النشطة والطبقات الخلفية لأسباب عديدة. قد تحتوي الأغشية الرقيقة وغيرها من أنواع التكنولوجيا الكهروضوئية أيضًا على أكسيد موصل شفاف (TCO) أو طبقة مماثلة قد تنتشر من طبقة زجاجية مجاورة.

عادةً ، إذا كان الالتصاق قد تعرض للخطر بسبب التلوث (مثل التنظيف غير المناسب للزجاج) أو العوامل البيئية ، فستحدث عملية إزالة التلوث ، تليها دخول الرطوبة والتآكل. سيؤدي الانحلال في السطوح البينية داخل المسار البصري إلى انعكاس بصري (على سبيل المثال ، ما يصل إلى 4 ٪ ، وفقدان الطاقة ، في واجهة واحدة الهواء / البوليمر) وفقدان لاحق للتيار (الطاقة) من الوحدات [1].

إنتاج حمض الخليك

تتفاعل صفائح EVA مع الرطوبة لتشكيل حمض الأسيتيك الذي يسرع عملية التآكل للمكون الداخلي لمكونات الوحدة الكهروضوئية. يمكن أن ينتج هذا أيضًا عن عملية الشيخوخة EVA ، ويمكن أن يهاجم جهات الاتصال الفضية ويؤثر على إنتاج الخلايا. بالنسبة للصفائح الخلفية القابلة للنفاذ ، هذه ليست مشكلة لأن حمض الأسيتيك يمكنه الهروب. ومع ذلك ، بالنسبة للصفائح الخلفية غير المنفذة ، يمكن لهذا العيب أن يسبب خسائر كبيرة في الطاقة بمرور الوقت.

مغلفة تلون

سيؤدي ذلك إلى بعض فقد الإرسال وبالتالي انخفاض الطاقة. يحدث تلون الأكسجين بسبب التبييض الأكسجين ، لذلك مع وجود طبقة خلفية مسامية ، يتغير لون مركز الخلايا بينما تظل الحلقات الخارجية واضحة. يمكن أن يحدث هذا بسبب ضعف تشابك و / أو إضافات في صياغة EVA.

الشكل 4: إيفا مشوه [5].

بدون تركيز يستغرق الأمر خمس إلى عشر سنوات لرؤية تغير لونه ولفترة أطول لبدء خفض طاقة الإنتاج بشكل ملحوظ. ليس إيفا نفسه هو الذي يتغير لونه ، بل المضافات في الصيغة. هذا العيب يمكن أن يمنع بعض الضوء من الوصول إلى اللوحة [5].

التبطين

Delamination هو الفصل بين encapsulant من الزجاج أو الخلية. يمكن أن يكون Delamination بين superstrate (الزجاج) ، الركيزة (back-sheet) و encapsulant أو بين encapsulant والخلايا. قد يحدث التعرية من الزجاج الأمامي بسبب سوء التصاق EVA أو إجراءات تنظيف الزجاج السيئة أثناء عملية التصنيع. هذا العيب يمكن أن يمنع بعض الضوء من الوصول إلى اللوحة. يمكن أن تصبح المشكلة أكثر خطورة إذا تراكمت الرطوبة في الفراغ وخلقت دوائر قصيرة بالقرب من أسلاك اللحام.

غالبًا ما يكون سبب التعرية من الخلية هو سوء الربط أو تلوث سطح الخلية. يمكن أن يكون هذا العيب خطيرًا لأنه عندما يتم إنشاء فقاعة هواء في الرقائق ، يكون هناك احتمال لتراكم الرطوبة ودوائر قصيرة. يحدث الإلغاء من الملحق إذا لم تلتزم EVA جيدًا بالإدراج أثناء التصنيع.

إن المسارات الجديدة والتآكل اللاحق الذي يلي التفكيك يقلل من أداء الوحدة ، لكن لا تشكل مشكلة أمان تلقائيًا. ومع ذلك ، فإن إتلاف الطبقة الخلفية قد يتيح إمكانية التعرض للمكونات الكهربائية النشطة. عندما يتم إنشاء وحدة بألواح زجاجية أمامية وخلفية ، فقد يكون هناك ضغوط إضافية تعزز عملية فك و / أو كسر الزجاج.

عيوب الصفيحة الخلفية

تعمل الطبقة الخلفية لوحدة نمطية على حد سواء على حماية المكونات الإلكترونية من التعرض المباشر للبيئة وتوفير التشغيل الآمن في ظل الفولتية العالية DC. قد تتكون الألواح الخلفية من الزجاج أو البوليمرات ، وقد تتضمن رقائق معدنية.

التين. 5: Delamination (Rycroft).

الأكثر شيوعًا ، تتكون الطبقة الخلفية من هيكل مصفي مع بوليمر مقاوم للغاية ومقاوم للأشعة فوق البنفسجية ، وغالبًا ما يكون بوليمر فلوري من الخارج ، ويتعرض مباشرة للبيئة ، طبقة داخلية من PET ، تليها طبقة مغلفة [1] .

عند استخدام الزجاج الخلفي بدلاً من الطبقة الخلفية ، قد يفشل هذا الكسر. إذا تم إنشاء الوحدة كجهاز غشاء رقيق على الطبقة الخلفية (CIGS الركيزة) ، فإن هذا يمثل خطرا كبيرا على السلامة بالإضافة إلى فقدان كبير للطاقة ، أو على الأرجح ، كامل لهذه الوحدة. قد يكون هناك فجوة صغيرة على طول الشقوق وبعض الجهد الذي هو قادر على إنتاج والحفاظ على قوس كهربائي.

إذا حدث هذا بالاقتران مع فشل الصمام الثنائي الالتفافية ، فقد يكون جهد النظام بأكمله موجودًا عبر الفجوة ، مما يخلق قوسًا كبيرًا ومستدامًا يحتمل أن يذوب الزجاج ، مما قد يؤدي إلى نشوب حريق. ومع ذلك ، إذا ما تم تكسير طبقة زجاجية خلفية في وحدة Si نموذجية بلورية ، فستظل هناك طبقة من المواد اللاصقة لتوفير قدر صغير من العزل الكهربائي.

يمكن أن يحدث التعرية الناتجة عن EVA بسبب سوء التصاق بين EVA والرقاقة الخلفية أو في حالة تلف طبقة التصاق الورقة الخلفية بسبب التعرض للأشعة فوق البنفسجية أو زيادة درجة الحرارة.

يحدث الاصفرار في الجانب الأمامي بسبب تدهور البوليمر المستخدم لتعزيز التصاق الطبقة الخلفية المحددة إلى مادة التغليف. وغالبا ما يرتبط الاصفرار بتدهور الخواص الميكانيكية. مع هذا العيب ، من المحتمل أن الشباك الخلفية قد تؤدي في النهاية إلى إزالة و / أو تشقق [3].

يعد الاصفرار من جانب الهواء علامة على الحساسية للأشعة فوق البنفسجية التي يمكن تسريعها بارتفاع درجات الحرارة. يحدث هذا العيب أيضًا في بعض الصفائح الخلفية نتيجة للتدهور الحراري. وغالبا ما يرتبط الاصفرار بتدهور الخواص الميكانيكية. مع هذا العيب ، من المحتمل أن الشباك الخلفية قد تؤدي في النهاية إلى إزالة و / أو تشقق [3].

نقاط الجذب

يحدث التسخين في النقاط الساخنة في وحدة نمطية عندما يتجاوز تيار التشغيل الخاص بها تيار الدائرة القصيرة المخفض (I _sc ) لخلية أو مجموعة من الخلايا المظللة أو التالفة. عند حدوث مثل هذه الحالة ، يتم إجبار الخلية أو مجموعة الخلايا المتأثرة على التحيز العكسي ويجب أن تبدد القدرة.

الشكل 6: الخلايا الشمسية السيليكونية البلورية مترابطة في سلسلة مع شريط الجدولة [6].

إذا كان تبديد الطاقة مرتفعًا بدرجة كافية أو مترجماً بدرجة كافية ، يمكن للخلية المنحازة العكسية أن ترتفع درجة حرارتها مما يؤدي إلى ذوبان اللحام و / أو السيليكون وتدهور الطبقة اللاصقة والصفائح الخلفية [5].

موصل الشريط وفشل المفاصل

تم تجهيز الخلايا الشمسية بعنصرين أساسيين ، الاتصالات الأمامية والخلفية ، مما يتيح توصيل التيار إلى الدائرة الخارجية. يتم التيار بواسطة شرائط باصات ملحومة على جهات الاتصال الأمامية والخلفية. يرتبط فشل سلسلة الشريط بفقدان طاقة الخرج. تحدث فواصل الترابط نتيجة التمدد الحراري والانكماش أو الضغط الميكانيكي المتكرر. علاوة على ذلك ، يساهم الشريط أو الأشرطة الأكثر سمكًا في الشريط في قطع التوصيلات البينية ، ويؤدي إلى خلايا ذات دائرة قصيرة وخلايا ذات دائرة مفتوحة.

جزء هام من الوحدة هو الربط المشترك لحام. وهي تتألف من العديد من المواد المرتبطة ببعضها البعض بما في ذلك اللحام وشريط الحافلات والشريط ورقاقة السيليكون. هذه المواد تمتلك خصائص حرارية وميكانيكية مختلفة. في الترابط ، تقوم المجموعة بتطوير مشكلات الموثوقية الحرارية الميكانيكية التي تنتج عن الاختلافات في معامل التمدد الحراري للمواد المرهونة. يوفر اللحام اتصال بين القطب والشريط.

تختلف درجة حرارة الوحدة الكهروضوئية حسب الطقس المحلي الذي يؤثر بدوره على معدل تدهور التوصيل البيني. في تحليل نمذجة التنبؤ بالعمر ، ذُكر أنه بالنسبة لنفس النوع من الوحدات الكهروضوئية c-Si الواقعة في مختلف الظروف الجوية ، كان العمر أقصر في الصحراء يتبعه في المناطق المدارية.

على الرغم من أن استخدام عملية اللحام في تجميع الخلايا الشمسية في الوحدات الكهروضوئية يتمتع بميزة إنتاج المنتجات التي تتمتع بموثوقية عالية بأقل تكلفة إنتاج ، إلا أن التكنولوجيا تحدث عند درجة حرارة عالية مع إمكانات متأصلة لإنتاج إجهاد القص في رقاقة السيليكون. يؤدي فشل وتدهور مفاصل اللحام إلى زيادة في مقاومة السلسلة ، مما يؤدي إلى فقدان الطاقة.

عمر الوحدة

جميع الأخطاء المذكورة أعلاه تسهم في تدهور والفشل النهائي للألواح الكهروضوئية. تم تصميم الوحدات الكهروضوئية لتستمر لمدة 20 عامًا أو أكثر ، وتخضع الوحدات الجديدة لبرامج اختبار متسارعة تحاكي تأثيرات الحرارة والرطوبة وتدوير درجة الحرارة والأشعة فوق البنفسجية وعوامل أخرى [5]. تظهر نتائج برامج الاختبار التي أجراها كول في الشكل 7 [7].

الشكل 7: اختبارات الشيخوخة المتسارعة على وحدات c-Si التجارية [7].

عادةً ما يتم أخذ مستوى الطاقة الطبيعي عند 0،8 كنهاية عمر للوحة PV. يمكن أن نرى من خلال منحنيات الاختبار أن الألواح تتدهور بسرعة بعد هذه النقطة.

في أوائل التسعينيات ، كانت ضمانات عشر سنوات نموذجية. اليوم ، تقدم جميع الشركات المصنعة تقريبًا ضمانات تتراوح من 20 إلى 25 عامًا. لكن الضمان لمدة 25 عامًا لا يعني أن المشروع محمي. يحتاج المرء إلى طرح الأسئلة التالية:

• هل سيكون مورد الوحدة في حوالي 15 عامًا عند مواجهة المشكلات؟

• هل يموِّل المورد حساب ضمان للتأكد من أنه في حالة اختفائه ، سيتم حماية المشروع؟

• هل يعتمد المورد ببساطة على اختبارات التأهيل IEC لتقديم مطالبات حول المتانة طويلة الأجل؟

• إذا كان المورد موجودًا لمدة خمس سنوات فقط ، فكيف يمكن أن يدعي أن الوحدات النمطية تستمر لمدة 25 عامًا؟

زيادة طول الضمانات واعدة ، ولكن يجب على المستثمر أو المطور مراجعة الشركة التي توفرها بعناية [4].

المراجع

[1] IEA: " مراجعة فشل الوحدات الكهروضوئية " ، التقرير النهائي للمهمة 13 ، IEA-PVPS ، مارس 2014.
[2] دوبونت: " دليل لفهم عيوب الألواح الشمسية: من التصنيع إلى الوحدات الميدانية " ، www.dupont.com
[3] M Kontges ، وآخرون: " إحصائيات الكراك الخاصة بالوحدات الكهروضوئية البلورية " ، المؤتمر والمعرض الأوروبي السادس والعشرون للطاقة الشمسية ، 2011.
[4] E Fitz: " التأثير الأساسي لموثوقية الوحدة الكهروضوئية " ، عالم الطاقة المتجددة ، مارس 2011.
[5] J Wolgemuth et al: " أوضاع الفشل في وحدات Si البلورية " ، ورشة ثبات الوحدة الكهروضوئية 2010.
[6] م زارماي: " استعراض لتقنيات التوصيل البيني لتجميع وحدة الخلايا الشمسية الضوئية السليكون البلورية المحسنة " ، الطاقة التطبيقية ، 2015.
[7] م. كوهل وآخرون: الموثوقية الكهروضوئية (المجموعة الثانية): نتائج مشروع ألماني مدته أربع سنوات - الجزء الأول ، نتائج اختبارات الشيخوخة المتسارعة ونمذجة التدهور ، الاتحاد الأوروبي - PVSEC الخامس والعشرون ، 2010.