Concernant les panneaux solaires et leur garantie à vie de 19 à 30 ans, leur efficacité diminue pendant cette période. Tout le monde le sait, mais il arrive que les modules solaires perdent de leur efficacité en un an ou deux. C'est stressant, mais le fabricant et le client en sont tous deux responsables. Le manque d'information est un autre problème, mais l'achat d'un panneau solaire non certifié peut entraîner une dégradation potentielle de vos panneaux solaires. Examinons la dégradation potentielle des cellules et panneaux solaires, ses causes, les tests et les mesures préventives.
Qu'est-ce que la dégradation induite potentielle ?
La dégradation est due à la forte différence de potentiel entre la cellule (semi-conducteur) et les autres composants du module, comme le support, le cadre en aluminium et le verre. Cette différence de potentiel entraîne une fuite de courant qui provoque la migration des ions positifs et négatifs.
- Ions négatifs : Il commence à fuir du cadre en aluminium.
- Ions positifs : Également appelés ions sodium, ils commencent à migrer et à fuir vers la surface de la cellule.
Cette fuite réduit l'effet photovoltaïque en polluant la cellule, ce qui entraîne des pertes de puissance supplémentaires. Les pertes de puissance dues à la dégradation potentielle peuvent atteindre 20 %. Cependant, elles peuvent ne pas être immédiatement perceptibles, et il faut des mois, voire des années, pour que le défaut devienne visible.
Qu’est-ce que la dégradation potentielle induite des cellules et panneaux solaires ?
Plusieurs cellules solaires combinées constituent des panneaux solaires. Les principaux composants abordés sont les cellules solaires et leur cadre en aluminium. Dégradation potentielle induite se produit dans les panneaux et les cellules solaires lorsqu'un panneau solaire est polarisée avec une tension négative élevée. Cependant, il y a une variation de tension considérable dans le cadre en aluminium et la cellule.
Le cadre est généralement relié à la terre, ce qui signifie que le potentiel de courant est nul. En raison de la présence d'impuretés et de la très faible distance entre les cellules solaires et leur cadre, un courant est généré entre la cellule et le cadre. Il en résulte une fuite de courant dans l'ensemble du module photovoltaïque.
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Qu'est-ce que l'effet PID dans le solaire ? Quelles sont les causes des pertes PID dans le solaire ?
En bref, c'est un signe de la vieillissement des cellules solaires et des panneaux solairesCela entraîne une dégradation des performances des panneaux. La dégradation potentielle induite résulte de nombreux facteurs qui interagissent sur une longue période. Elle ne survient pas du jour au lendemain.
1. Emplacement
Il comprend l'emplacement de votre maison en termes de longitude et latitude ainsi que les conditions climatiques. L'exposition à l'humidité et à une forte chaleur sont également des facteurs liés à l'emplacement d'installation du panneau solaire. Ces facteurs varient d'un endroit à l'autre.
2. Mesures potentielles d'atténuation de la dégradation induite
Les dispositifs spécialement conçus pour atténuer l'effet de la dégradation potentielle induite ne sont pas correctement installés et il y a mise à la terre négativeDe meilleurs appareils réduiront l’influence du PID, sinon elle s’aggravera avec le temps.
3. Qualité des matières premières
Le verre, les matériaux encapsulés, la présence d'impuretés (sodium), etc. sont considérés comme des matières premières pour la cellule solaire. La qualité des matières premières est importante, car elles sont l'élément constitutif de la cellule solairePar exemple, la présence de sodium lors de la fabrication du verre peut entraîner des effets néfastes sur celui-ci.
4. Qualité des composants des panneaux solaires
La qualité des composants des panneaux solaires, comme le les types d' Cellules photovoltaïques Le matériau utilisé ou le matériau encapsulé peuvent également être des facteurs de PID. Cela inclut leur certification ou non comme résistants aux PID. Ces composants ont-ils passé avec succès les tests de fiabilité approfondis ?
5. Tension et taille du système
Les systèmes à tension plus élevée présentent un risque accru de dégradation potentielle. Cependant, un système de 1000 1500 V présente un risque moindre qu'un système de XNUMX XNUMX V.
Qu'est-ce que le test de dégradation induite potentielle ?
Il est a type de test d'assurance qualité Pour les modules solaires fabriqués, il s'agit d'estimer leurs performances dans différentes conditions sur une longue période. Un test PID soumet les modules solaires aux conditions suivantes :
- Température de 140° Fahrenheit (60° Celsius)
- Humidité autour de 85%
- Charge inférieure à 1000 V
- Période de 96 heures
- Polarisations de tension de +1000 1000 V, -1500 1500 V, +XNUMX XNUMX V ou -XNUMX XNUMX V (selon les caractéristiques du module PV)
La durée définit le nom du test, ici PID (96 h). Durant cette période, les modules seront exposés aux conditions susmentionnées et leur effet sur la perte de puissance des modules solaires sera pris en compte.
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Quels équipements sont utilisés dans le test PID pour les modules solaires ?
Pour réaliser un test fiable, certains équipements sont utilisés lors d'un test de dégradation induite par potentiel.
1. Électroluminescence (EL)
Ceci est un puissant outil d'imagerie Utilisé pour déterminer les propriétés électroniques et optiques du module. L'imagerie par électroluminescence permet de détecter facilement les défauts tels que les PIC, les microfissures et les fractures cellulaires. L'intensité de électroluminescence observé est proportionnel au nombre de charges minoritaires disponibles dans les modules.
2. Types de panneaux
Un module monocristallin ou polycristallin est généralement utilisé pour les tests PID. Le type de module définit également les techniques de détection à utiliser pour les tests.
Comment détecter un PID ?
Avec l'utilisation d'appareils et des techniques comme l'imagerie par électroluminescence, la détection de la dégradation induite par le potentiel est devenue plus facile. Courbes de lumière IV Les mesures des modules solaires avant et après imagerie montrent la possibilité d'un PID. L'évolution de la pente de Voc indique une augmentation de Rs (résistance totale). Les variations des courbes IV en sont les indicateurs.
Qu'est-ce que l'Anti PID pour panneau solaire ?
Pour atténuer l'effet de la dégradation induite par le potentiel, un Boîtier anti-PID Il s'agit d'un dispositif fixé à l'onduleur des modules solaires. Il polarise tous les modules photovoltaïques affectés de manière opposée par la tension négative. Grâce à ce boîtier, chaque chaîne change constamment de polarisation et ne conserve pas une polarisation constante pendant longtemps.
Le boîtier anti-PID augmente la capacité des modules à récupérer le potentiel négatif déjà subi. Il réduit également la probabilité de PID.
Que sont les panneaux solaires anti-PID ?
Les PID étant dus à plusieurs facteurs, principalement la qualité des matériaux et du système, les industries ont décidé de fabriquer des panneaux solaires anti-PID. Pour cela, elles ont sélectionné :
- Cellules solaires avec Sans PID en pixel,
- Module hautement résistant matériaux d'encapsulation
Ces panneaux solaires sont connectés à la chaîne et ne sont pas endommagés par une tension élevée. Cela permet une production accrue des panneaux solaires pendant de plus longues périodes. Procurez-vous un panneau solaire anti-PID ici.
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Qu'est-ce que la configuration d'un système PV ?
Il existe 5 configurations différentes pour un système photovoltaïque qui doivent être finalisées avant d'installer le système de panneaux solaires.
1. Raccordement au réseau qui alimente le réseau en électricité solaire
Dans cette configuration, toute l'électricité produite par votre système solaire est injectée dans le réseau. Vous devez acheter la quantité d'électricité nécessaire aux fournisseurs. Un tel système présente des coûts d'installation réduits et vous pouvez même gagner de l'argent en vendant de l'électricité aux fournisseurs d'électricité via un système de paiement. tarif de rachatCe système tarifaire est disponible uniquement dans certains endroits. Lorsqu'il est disponible, les entreprises achètent l'électricité par kilowattheure au prix convenu.
2. Raccordement au réseau qui alimente uniquement le réseau avec l'excédent d'électricité solaire
Cette configuration vous permet d'utiliser l'énergie solaire produite par vos panneaux. De plus, si une production supplémentaire est réalisée, elle sera injectée dans le réseau. Vous devrez acheter l'électricité nécessaire auprès de votre fournisseur d'énergie si nécessaire. Cette configuration est avantageuse car elle réduit la fiabilité des grandes entreprises d'électricitéIl est destiné aux climats chauds et ensoleillés, ainsi qu'aux personnes qui consomment la majeure partie de l'électricité produite par les modules. Cependant, une coupure de courant du réseau entraîne également une coupure de courant du panneau solaire.
3. Raccordement au réseau avec batterie de secours
Ce système est également connu sous le nom de système interactif en grille car il est installé avec un parc de batteriesEn cas de coupure de courant, vous bénéficiez d'une alimentation électrique constante avec l'énergie stockée dans ces batteries. C'est plus coûteux en raison des batteries et des contrôleurs supplémentaires.
4. Fonction de charge autonome avec alimentation par réseau électrique
Cette configuration est particulièrement adaptée aux applications domestiques lorsque l'énergie solaire est insuffisante Selon les besoins. Ce système charge automatiquement la batterie grâce au courant alternatif du réseau.
5. Fonction de charge autonome sans réseau électrique
Également appelé hors réseau, il est prévu pour les endroits où aucune autre source d'énergie n'est disponible. Ce système est le fournisseur unique d'énergie. Sa production d'énergie de pointe est inférieure à 1 kilowatt et est généralement plus petite.
Comment prévenir la dégradation potentielle induite ?
Différents facteurs doivent être déterminés pour réduire ou prévenir la dégradation potentiellement induite de vos panneaux et modules solaires.
1. Certificat
Un panneau solaire doit avoir un certificat de test de panneau solaire interne et le Commission électrotechnique internationale (CEI)Ces systèmes testent les modules pour la résistance PID conformément à la norme IEC 62804. Il est fortement recommandé de connaître les certificats fournis au système et la nomenclature des matériaux utilisés dans les modules.
2. Composants du panneau solaire
a) Matériaux d'encapsulation
Des matériaux d'encapsulation résistants à la dégradation potentielle induite doivent être utilisés lors de la fabrication et de l'installation des modules. L'encapsulant constitue une couche de protection supplémentaire contre la dégradation potentielle induite. Il garantit également des rendements supérieurs des systèmes en toutes saisons.
b) Cellules photovoltaïques
Les cellules solaires sont les principales causes et les composants les plus touchés par la dégradation induite par le potentiel. Par conséquent, les cellules solaires utilisées doivent être certifiées résistantes aux PID. Il est fortement recommandé de tests PID supplémentaires Le contrôle doit être effectué par le fabricant et après l'installation. Des tests réguliers doivent être effectués par un laboratoire spécialisé.
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3. Conception du système solaire
a) Mise à la terre
Afin de réduire le risque et l’effet d’une dégradation potentielle induite, il est recommandé que la mise à la terre soit négative pour les systèmes de panneaux solaires.
b) Dispositifs résistants au PID ou boîtier anti-PID ou de décalage PV
Les composants d'un système de panneaux solaires sont tout aussi importants pour réduire l'impact des PID. L'installation de tels dispositifs est donc un atout. À l'instar d'un boîtier de compensation PV, il inverse la tension sur le système de panneaux solaires après le coucher du soleil. Cela garantit que les panneaux solaires fonctionnent de manière optimale pendant plus de 25 ans.
La dégradation induite par le potentiel est néfaste pour les panneaux solaires, mais il est important d'en identifier les facteurs responsables. Il est également nécessaire de prendre des mesures préventives, notamment en utilisant des dispositifs d'atténuation comme des panneaux solaires anti-PID. Mieux vaut prévenir que guérir.
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