Als we het hebben over zonnepanelen en hun levenslange garantie die varieert van 19 tot 30 jaar, dan gaat hun efficiëntie in deze periode verloren. Iedereen is zich hiervan bewust, maar soms verliezen uw zonnepanelen hun efficiëntie binnen een korte tijd, bijvoorbeeld een jaar of twee. Dit is stressvol, maar ergens zijn zowel de fabrikant als de klant hiervoor verantwoordelijk. Gebrek aan informatie is een ander ding, maar het krijgen van een niet-gecertificeerd zonnepaneel kan een potentiële oorzaak zijn van potentiële geïnduceerde degradatie van uw zonnepanelen. Laten we het hebben over de potentiële geïnduceerde degradatie van zonnecellen en panelen, de oorzaken, tests en preventieve maatregelen.
Wat is potentieel geïnduceerde degradatie?
De degradatie treedt op vanwege het hoge potentiaalverschil tussen de cel (halfgeleider) en andere onderdelen van de module, zoals de houder, het aluminium frame en het glas. Als gevolg van dit potentiaalverschil is er een lekstroom die de migratie van positieve en negatieve ionen veroorzaakt.
- Negatieve ionen: Er begint lekkage te ontstaan uit het aluminium frame.
- Positieve ionen: Ook wel natriumionen genoemd, beginnen te migreren en lekken naar het celoppervlak.
Deze lekkage vermindert het fotovoltaïsche effect door de cel te vervuilen, wat verder leidt tot vermogensverlies. Vermogensverlies door potentieel geïnduceerde degradatie kan oplopen tot 20%. U merkt het echter mogelijk niet meteen op en het duurt maanden en jaren voordat het defect merkbaar wordt.
Wat is potentieel geïnduceerde degradatie van zonnecellen en -panelen?
Zonnepanelen bestaan uit meerdere aan elkaar gekoppelde zonnecellen. De belangrijkste onderdelen van dit artikel zijn de zonnecellen en hun aluminium frame. Potentiële geïnduceerde degradatie treedt op in zonnepanelen en -cellen wanneer een zonnepaneel wordt gepolariseerd met een hoge negatieve spanning. Dit veroorzaakt echter een aanzienlijke spanningsverandering in het aluminium frame en de cel.
Het frame is meestal geaard, dus er is 0 potentiaal voor de stroom. Door de aanwezigheid van onzuiverheden en een zeer korte afstand tussen zonnecellen en hun frame, wordt er een stroom gegenereerd tussen de cel en het frame. Dit resulteert in lekstroom van de gehele fotovoltaïsche module.
Zie ook : Wat zijn de 4 soorten zonnepanelen?
Wat is het PID-effect in de zon? Wat veroorzaakt PID-verlies in de zon?
Kort gezegd is het een teken van veroudering van zonnecellen en zonnepanelen . Het leidt in principe tot een verslechtering van de prestaties van de panelen. Potentiële geïnduceerde degradatie is het resultaat van tal van factoren die gedurende een lange periode samenwerken. Het gebeurt niet van de ene op de andere dag.
1. Plaats
Het omvat de locatie van uw huis in termen van lengte- en breedtegraad, samen met de klimatologische omstandigheden. Ook blootstelling aan vochtigheid en hoge temperaturen zijn factoren die van invloed zijn op de locatie waar het zonnepaneel wordt geïnstalleerd. Deze factoren verschillen van plaats tot plaats.
2. Mogelijke maatregelen ter beperking van de geïnduceerde degradatie
Apparaten die speciaal ontworpen zijn om de effecten van potentiaalgeïnduceerde degradatie te verminderen, zijn niet correct geïnstalleerd en er is sprake van negatieve aarding . Betere apparaten zullen de invloed van PID verminderen; anders zal het na verloop van tijd verergeren.
3. Kwaliteit van grondstoffen
Glas, ingekapseld materiaal, de aanwezigheid van onzuiverheden (natrium), enzovoort, worden beschouwd als grondstoffen voor de zonnecel. De kwaliteit van de grondstoffen is belangrijk omdat ze de bouwstenen van de zonnecel vormen . De aanwezigheid van natrium tijdens de glasproductie kan bijvoorbeeld nadelige gevolgen hebben voor de eigenschappen van het glas.
4. Kwaliteit van de componenten van het zonnepaneel
De kwaliteit van de componenten van zonnepanelen, zoals het type fotovoltaïsche cellen dat wordt gebruikt of het materiaal van de behuizing, is ook een factor die PID kan veroorzaken. Dit omvat onder andere de vraag of ze gecertificeerd zijn als PID-bestendig. En hebben deze componenten de uitgebreide betrouwbaarheidstests doorstaan?
5. Voltage en grootte van het systeem
Hogere voltagesystemen betekenen een hogere kans op potentieel geïnduceerde degradatie. Een 1000V-systeem loopt echter minder risico dan een 1500V-systeem.
Wat is een potentieel geïnduceerde degradatietest?
Het is een soort kwaliteitscontrole voor geproduceerde zonnepanelen. Het doel is om een inschatting te maken van de prestaties van die zonnepanelen onder verschillende omstandigheden gedurende een langere periode. Een PID-test voor zonnepanelen onderwerpt de module aan de volgende omstandigheden:
- Temperatuur van 140° Fahrenheit (60° Celsius)
- Luchtvochtigheid rond de 85%
- Belasting onder 1000v
- Tijdsperiode van 96 uur
- Spanningsafwijkingen van +1000 V, -1000 V, +1500 V of -1500 V (afhankelijk van de kenmerken van de PV-module)
De tijdsperiode definieert de naam van de test, in dit geval PID (96 uur). Gedurende deze tijdsperiode worden modules blootgesteld aan de hierboven genoemde omstandigheden en wordt hun effect op het vermogensverlies van zonnepanelen in aanmerking genomen.
Zie ook : Hoe test je een zonnepaneel zonder multimeter?
Welke apparatuur wordt gebruikt bij PID-testen voor zonnepanelen?
Om een betrouwbare test uit te voeren, wordt tijdens een potentieel geïnduceerde degradatietest bepaalde apparatuur gebruikt.
1. Elektroluminescentie (EL)
Dit is een krachtig beeldvormingsinstrument dat wordt gebruikt om de elektronische en optische eigenschappen van de module te bepalen. Door middel van elektroluminescentiebeeldvorming kunnen defecten zoals PIC, microscheurtjes en celbreuken gemakkelijk worden opgemerkt. De intensiteit van de waargenomen elektroluminescentie is evenredig met het aantal beschikbare minderheidsladingen in de modules.
2. Soorten panelen
Een monokristallijne of polykristallijne module wordt meestal gebruikt voor PID-testen. Het type modules definieert ook het type detectietechnieken dat moet worden gebruikt voor testen.
Hoe detecteer je PID?
Met behulp van apparaten en technieken zoals elektroluminescentie-imaging is het detecteren van potentiaalgeïnduceerde degradatie (PID) eenvoudiger geworden . IV-lichtcurvemetingen van zonnepanelen vóór en na de imaging tonen de mogelijkheid van PID aan. De veranderende helling van Voc duidt op een toename van Rs (totale weerstand). De veranderingen in de IV-curves zijn hiervoor de indicatoren.
Wat is Anti PID voor zonnepanelen?
Om het effect van potentiaalgeïnduceerde degradatie te verminderen, wordt een anti-PID-box gebruikt. Dit is een apparaat dat is aangesloten op de omvormer van de zonnepanelen. Het polariseert alle fotovoltaïsche modules die door de negatieve spanning in tegengestelde richting zijn beïnvloed. Dankzij deze box verandert de polarisatie van elke string voortdurend en blijft deze niet langdurig in een constante polarisatie.
Anti PID box vergroot de mogelijkheid voor de modules om te herstellen van het negatieve potentieel dat ze al hebben geleden. Het verkleint ook de kans op PID.
Wat zijn anti-PID-zonnepanelen?
Omdat PID om een aantal redenen optreedt, zijn materiaal en systeemkwaliteit de belangrijkste redenen. Industries besloten om Anti-PID zonnepanelen te produceren. Hiervoor selecteerden ze:
- Zonnecellen met PID-vrij ontwerpen
- Zeer resistente module inkapselingsmaterialen
Zulke zonnepanelen zijn verbonden met de string en raken niet beschadigd door hoge stringspanning. Dit induceert meer productie door zonnepanelen voor langere periodes. Koop hier anti-PID zonnepaneel
Zie ook : Waarom werkt de wandlamp met zonnesensor niet?
Wat is PV-systeemconfiguratie?
Er zijn 5 verschillende configuraties voor een fotovoltaïsch systeem die afgerond moeten worden voordat het zonnepaneelsysteem geïnstalleerd kan worden.
1. Netaansluiting die alle zonne-energie aan het net levert
Bij deze configuratie wordt alle elektriciteit die uw zonnepanelensysteem opwekt, teruggeleverd aan het elektriciteitsnet. U moet de benodigde hoeveelheid elektriciteit afnemen van de energieleveranciers. Een dergelijk systeem heeft lagere installatiekosten en u kunt er zelfs geld mee verdienen door stroom terug te verkopen aan energieleveranciers via een teruglevertarief . Dit tariefsysteem is echter alleen beschikbaar op bepaalde locaties. Waar het van toepassing is, kopen energieleveranciers stroom per kilowattuur voor de overeengekomen prijs.
2. Netkoppeling waarbij alleen de overtollige zonne-energie aan het net wordt geleverd
Met deze configuratie kunt u de door uw panelen opgewekte zonne-energie gebruiken. Bovendien wordt eventuele extra opgewekte energie aan het net geleverd. U moet de benodigde stroom indien nodig van het energiebedrijf afnemen. Deze configuratie is gunstig omdat de afhankelijkheid van grote energiebedrijven afneemt . Het is met name geschikt voor warme en zonnige klimaten en voor mensen die het grootste deel van de door de panelen opgewekte energie gebruiken. Een stroomstoring in het net betekent echter ook een stroomstoring in de zonnepanelen.
3. Netaansluiting met batterijback-up
Dit systeem wordt ook wel een netgekoppeld systeem genoemd, omdat het is uitgerust met een accubank . Bij stroomuitval beschikt u over een constante stroomvoorziening dankzij de opgeslagen energie in deze accu's . Het is wel duurder vanwege de extra accu's en controllers.
4. Stand-alone met netstroomlaadfunctie
Deze configuratie is het meest geschikt voor thuisgebruik wanneer de zonne-energieproductie onvoldoende is . Dit systeem laadt de batterij automatisch op met wisselstroom uit het elektriciteitsnet.
5. Stand-alone zonder netstroomlaadfunctie
Ook wel bekend als off-grid, is dit systeem bedoeld voor locaties waar geen andere energiebron beschikbaar is. Dit systeem is de enige stroomleverancier. Het heeft een piekvermogen van minder dan 1 kilowatt en is doorgaans kleiner.
Hoe voorkom je mogelijke geïnduceerde degradatie?
Er zijn verschillende factoren waarmee u rekening moet houden om mogelijk veroorzaakte degradatie van uw zonnepanelen en -modules te verminderen of te voorkomen.
1. Certificering
Een zonnepaneel moet een certificaat hebben van een intern testcentrum voor zonnepanelen en van de Internationale Elektrotechnische Commissie (IEC) . Deze centra testen de modules op PID-weerstand volgens IEC 62804. Het is sterk aan te raden om de certificaten van het systeem en de materiaallijst van de modules te raadplegen.
2. Zonnepaneelcomponenten
a) Inkapselende materialen
Potentiële geïnduceerde degradatiebestendige inkapselmaterialen moeten worden gebruikt tijdens de productie en installatie van de modules. De inkapsellaag is een extra beschermingslaag tegen potentiële geïnduceerde degradatie. Het zorgt ook voor hogere outputs van systemen in verschillende seizoenen.
b) Fotovoltaïsche cellen
Zonnecellen zijn in de eerste plaats de oorzaak van en het meest getroffen onderdeel door potentiële geïnduceerde degradatie (PID). Daarom moeten de gebruikte zonnecellen gecertificeerd zijn als PID-resistente cellen. Het wordt sterk aanbevolen dat de fabrikant en na installatie aanvullende PID-tests uitvoeren. Regelmatige tests moeten worden uitgevoerd met behulp van gespecialiseerde laboratoriumapparatuur.
Zie ook : Hoe gebruik je een zonnepaneel direct zonder batterij?
3. Ontwerp van het zonnestelsel
a) Aarding
Om het risico en de gevolgen van mogelijke degradatie te beperken, wordt aanbevolen om de aarding van zonnepaneelsystemen negatief te maken.
b) PID-bestendige apparaten of anti-PID of PV-offsetbox
De componenten van een zonnepanelensysteem zijn eveneens belangrijk voor het verminderen van de impact van PID (Potential Induced Degradation). Het installeren van dergelijke apparaten is daarom een pluspunt. Net als een PV-offsetbox, keert het de spanning op het zonnepanelensysteem na zonsondergang om. Op deze manier zorgt het ervoor dat zonnepanelen meer dan 25 jaar lang optimaal presteren.
Nou, potentieel-geïnduceerde degradatie is schadelijk voor zonnepanelen, maar u moet wel letten op de factoren die dit veroorzaken. Ook moeten er preventieve maatregelen worden genomen door middel van mitigerende apparaten zoals anti-PID zonnepanelen. Voorzorgsmaatregelen zijn beter dan verliezen.
Aanbevolen: Een gids voor de afmetingen van zonnepanelen
