Aurinkopaneelit ovat mekaniikasta ja valmistuksestaan huolimatta alttiita hajoamiselle omien valmistusmateriaaliensa vuoksi. Kyllä, kiekkojen seostukseen käytetty materiaali on tärkein syy aurinkopaneeleissa tapahtuvan valon aiheuttaman hajoamisen takana. Jotkut valmistusprosessin aikana tehdyt testit voivat kuitenkin vähentää sitä. Siksi on tärkeää testata paneeleja LID:lle. On myös olemassa tunnistamaton hajoaminen, jonka olet ehkä kuullut LeTID-hajoamisesta.
Mikä on valon aiheuttama hajoaminen? Mikä on LID?
A aurinkomoduulien suorituskyvyn menetys enimmäkseen auringonnousun alkuaikoina tunnetaan valon aiheuttamana hajoamisena (LID). Tämä vaikuttaa myös aurinkomoduulien todelliseen ja yleiseen suorituskykyyn. Tämä vika vaikuttaa useimpiin piiaurinkokennoihin, mikä aiheuttaa voimakasta menetystä sähköntuotannossa. Aurinkomoduulit osoittavat merkkejä valon aiheuttamasta heikentymisestä muutaman päivän kuluessa niiden asennuksesta. Tappioprosentti voi olla 0.5–1.5 prosenttia.
Kaikkiin moduuleihin ei kuitenkaan vaikuteta samalla tavalla. Asia, joka erottaa sen eniten, on aurinkokennojen kiderakenne. Nimittäin yksikiteisiä tai monikiteisiä sähköominaisuuksineen riippumatta siitä, ovatko ne P- tai N-tyyppisiä.
1. Aurinkokennorakenne
Erilainen kiderakenne tarkoittaa erilaisia aurinkokennojen tuotantoprosesseja.
a) Yksikiteinen: Nämä solut muodostuvat Czochralskin prosessi, joka tuottaa yhtenäisen kiderakenteen, joka leikataan aurinkokennojen muodostamiseksi. Nämä aurinkokennot ovat erittäin tehokkaita ja niillä on korkeammat happipitoisuudet.
b) Monikiteinen: Ne valmistetaan höyrypinnoitusmuodolla, joka kasvattaa piin korvikkeeksi. Aurinkopaneelissa on monia kiteisiä osia, jotka näkyvät erilaisina heijastavina reunoina. Ne ovat vähemmän tehokkaita pienemmällä happipitoisuudella.
2. Piikiekkojen sähköiset ominaisuudet
Ne viittaavat piikiekkojen ominaisuuksiin, joita tarvitaan jännite-eron luomiseksi kennoon, kun se altistuu auringonvalolle.
a) P-tyyppi: Tällaisia piikiekkoja on epäpuhtaudet in valvottuja määriä joita kutsutaan dopingaineiksi. Tällaiset materiaalit hyväksyvät elektroneja helposti, jolloin aurinkosähkömoduuli muodostaa jännite-eron sähkön tuottamiseksi auringonvalossa. Booria käytetään yleisimmin dopingelementtinä, mutta jotkut käyttävät myös galliumia.
b) N-tyyppi: Niissä on epäpuhtauksia päinvastaisia vaikutuksia ja hyväksymisen sijaan ne vapauttavat elektroneja. Tällaisissa n-tyypin piikiekoissa ei ole merkkejä valon aiheuttamasta hajoamisesta.
Lue myös: Mikä on mahdollinen aiheuttama hajoaminen?
Mikä aiheuttaa valon aiheuttamaa hajoamista?
Aurinkokennot koostuvat piikiekoista ja boori-happiyhdisteiden muodostuminen näissä kiekoissa johtaa valon aiheuttamaan hajoamiseen. Siksi boorin esiintyminen raaka-aineena tai pinnoitemateriaalina voi johtaa valon aiheuttamaan aurinkopaneelien hajoamiseen.
Korkeammat happipitoisuudet monokiteisissä aurinkokennoissa ovat myös syynä valon aiheuttamaan hajoamiseen. Se tapahtuu, kun happipitoisuus on odotettua korkeampi. Tämän olisi pitänyt saada sinut ymmärtämään, mikä aiheuttaa valon aiheuttamaa hajoamista.
Katso myös: Kuinka estää aurinkolamppujen kaatuminen?
Mikä on LeTID Solar ja LeTID Degradation?
Uutta hajoamismekanismia monokiteisissä piikennoissa, joilla on huomattavasti pidemmät aikavälit kuin boori-happihajoaminen, kutsutaan valon ja kohonneen lämpötilan aiheuttamaksi hajoamiseksi (LeTID). Tämä on selvempää korkeammissa lämpötiloissa.
1. LetID:n ominaisuudet
- Siinä on vähennystä tehokas vähemmistöoperaattori käyttöikä ja tehokkuus
- Kierto hajoaminen ja palautuminen kestää vuosista vuosikymmeniin.
- Se johtaa identtiseen vaikutukseen pimeässä, jota kutsutaan nimellä kantaja-induced degradation (CID).
2. Tärkeät parametrit
- Vika riippuu vahvasti arkkitehtuurista aurinkokennot.
- hajoaminen on parannettu passivoidun emitterin takakosketin (PERC) kennoissa.
- Kiekkojen sijainti vanhempi harkko, gettering-prosessi sekä raerajojen läsnäolo vaikuttavat myös hajoamiseen.
- Lämpöhoidot vaikuttaa merkittävästi prosessiin.
- Hajoamisreaktion kinetiikkaan vaikuttavat tumma hehkutus.
- Hajoamisnopeutta muuttaa lämpötilapoltto.
- Pinnalle passivointikerrokset vetyä sisältävät passivoidut kerrokset ovat suuresti vaikuttaneet.
3. Oletetut syyt
Metalliset epäpuhtaudet, kuten koboltti, kupari ja nikkeli, ovat mahdollisia syitä hajoamiseen.
4. Lievitä
Valon ja kohonneen lämpötilan aiheuttaman hajoamisen (LeTID) lisääntyneiden tapausten yhteydessä ehdotetaan myös lieventäviä tekniikoita.
- Alenna polttolämpötilaa: On erittäin suositeltavaa moduloida polttolämpötilaa jäähdytysnopeuksien vaihteluilla.
- Kiihdyttävä hajoaminen: Nopeutettua hajoamista ja toista polttovaihetta alemmassa lauhkeassa on myös ehdotettu.
- vohvelit: On suositeltavaa muuttaa kiekon ominaisuuksia ja paksuutta hajoamisen vähentämiseksi.
Mitkä ovat LeTID:n syyt aurinkopaneelissa?
LeTID:n tärkein syy on vielä epäselvä. Mutta jatkuvalla tutkimuksella se on tehty selväksi happitasot eivät ole vastuussa samalle. Nykyisen ymmärryksen mukaan tämä hajoaminen johtuu passivointikerrosten välisestä vuorovaikutuksesta korkeammissa lämpötiloissa valmistuksen polttoprosessin aikana.
Fraunhofer ISE:n ja Saksan Freiberg Materials Research Centren tutkimuksen päätelmien mukaan leTID:n aiheuttaa liikkuva vety, joka reagoi sisäisten kidevikojen kanssa, ja sen esiintymiseen vaikuttavat kantoaineen ruiskutusolosuhteet ja kohonneet lämpötilat.
Toisessa Konstanzin yliopiston tutkijoiden vuodelta 2017 tekemässä tutkimuksessa on laskettu lämpötilan ja dopingin vaikutus PERC-aurinkokennojen LeTID:hen. He päätyivät siihen, että korkeiden lämpötilojen myötä myös hajoamisvauhti kiihtyy. Siten sen määrittäminen, että LeTID lisää lujuutta polttolämpötilan myötä ja rikkaiden vetykerrosten läsnäolo vaikuttaa myös samaan.
Katso myös: Kuinka kytkeä 3 aurinkopaneelia rinnakkain
Mitä eroa on LID:n ja LeTID:n välillä?
Kun olemme oppineet aurinkopaneelien leTID:n syyt, opimme LID:n ja LeTID:n eroista.
| Light Induced Degradation (LID) | Valon ja kohonneen lämpötilan aiheuttama hajoaminen (Letid) |
| Yleisimmin havaittu hajoaminen | Ei yleisesti havaittu |
| Tämä tapahtuu p-tyypin piiaurinkokennoissa, jotka on seostettu boorilla | Tämä tapahtuu kiekoissa, joiden käyttölämpötila on korkea |
| Se tapahtuu, kun happea yhdistetään boorin kanssa | Se tapahtuu, kun korkea käyttölämpötila yhdistetään korkeaan valonvoimakkuuteen |
| Se on nopea hajoamisprosessi | Se on hitaampi prosessi kuin LID |
| Se tapahtuu ensimmäisen auringonvalon altistumisen yhteydessä ja pysyy, kunnes virta tasaantuu | Se tapahtuu pian aurinkopaneelien asennuksen jälkeen, mutta ilmaantuminen ja vakauttaminen voi kestää vuosia |
Katso myös: Kuinka laskea aurinkopaneelin teho?
Mikä on valon aiheuttama hajoamistesti?
Tämä testi suoritetaan yleensä aurinkopaneelien valmistuksen alkuvaiheessa. Aurinkopaneelien testaamiseen varten laadunvarmistus ja luotettavuus, valon aiheuttama hajoamistesti on pakollinen. LED-tekniikat, kannen stabilointitesti ja sähköinen kantoaaltoinjektio ovat kolme pääasiassa käytettyä testaustekniikkaa.
1. Testin suorittaminen
Käytetään sarjaa valoaltistusta ja yhtä suuria säteilyannoksia yli 5 kWh/m². Ylläpitämällä vakiona lämpötila 50 ° Celsius, moduuli toimii maksimitehopisteessään (MPP), jossa moduuli vilkkuu jokaisen intervallin jälkeen.
Jos moduulin tehoero viimeisen 3 välähdyksen aikana on pienempi kuin standardin määrittelemä kynnysarvo, stabilointi katsotaan suoritetuksi. Tällä mitataan myös kertynyt kokonaisirradianssiannoksen tarve.
Jos edellä mainittuja parametreja ei voida määrittää, moduuli testataan uudelleen. Jos suorituskykytestissä on 5 % läpäisyä stabiloinnin jälkeen, se tarkoittaa selvästi, että moduuli epäonnistui testissä.
Lue myös: Kuinka monta volttia aurinkopaneeli tuottaa?
Miksi on tärkeää testata paneelit LID:lle?
Pii-aurinkokennoilla varustetut aurinkopaneelit havaitsevat enimmäkseen valon aiheuttamaa hajoamista, erityisesti PERC-moduuleissa. Aktiivisten vikojen rekombinaatio ylimääräisen kantoaallon ruiskutuksen aikana valaistuksen avulla johtaa sähkön muuntamisen ja tuotannon menetykseen. On erittäin tärkeää testata paneelit LID:lle, koska tämä auttaa varmistamaan, että moduulien suorituskyky säilyy koko niiden elinkaaren ajan.
No, valon aiheuttamasta hajoamisesta oppimisen jälkeen on parempi valita aurinkopaneelit, joilla on asianmukaiset sertifikaatit. On parempi varmistaa, onko ne testattu LID:n ja LeTID:n suhteen. Miksi on tärkeää testata paneeleja LID:lle? Vastaus tähän on säilyttää niiden elinikäinen tehokkuus. Myös LetID:n hajoaminen on pitkäaikaista vahinkoa, joka vaikuttaa aurinkopaneeleihisi, joten menetyksiä on tarpeen lieventää asianmukaisilla toimenpiteillä.
Suositus: BIPV vs BAPV
