ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК СОНЯЧНОГО ЕЛЕМЕНТА ПРИ ПОШКОДЖЕННІ ПОВЕРХНІ ФОТОЕЛЕКТРИЧНОГО МОДУЛЯ
Анотація
DOI: https://doi.org/10.32820/2079-1747-2023-32-72-79
У статті проведено дослідження чинників і причин, що спричиняють пошкодження
поверхні фотоелектричного модуля та їх вплив на характеристики сонячних елементів.
Проаналізовані різні види пошкоджень поверхні фотоелектричного модуля та причини їх
виникнення. Серед пошкоджень фотоелектричних модулів найбільш поширені: сліди від
пропалу на лицевій та задній панелі, зміна кольору герметика, розшарування
мультикристалічного модуля, електрохімічна корозія тонкоплівкового модуля, прогар
етиленвінілацетної плівки в різних частинах комірки, розшарування заднього листа та
розбиття тонкоплівкового скла фотоелектричного модуля. Відзначено, що при тривалій
експлуатації фотоелектричних модулів відбувається значне зниження їх продуктивності,
через погіршення основних параметрів: коефіцієнта корисної дії та вихідної потужності.
Виявлено, що пошкодження поверхні фотоелектричного модуля виникають в наслідок
екстремальних погодних умов: граду, вітру, температури; виробничого браку; неправильної
експлуатації; зношування та деградації сонячних елементів протягом часу. Проведено аналіз
видів деградації фотоелектричного модуля та її наслідки. Показано, що деградація виникає
внаслідок хімічних реакцій між активними металами у складі фотоелектричного модуля,
екстремальних погодних умов: різких перепадів температур, вологості, постійного змерзання
або відтавання. Виявлено, що деградація призводить до зменшення провідності струму
фотоелектричного модуля, появи паразитного опору фотомодуля, виникнення тріщин,
мікропор та неоднорідностей на поверхні фотоелектричного модуля. Запропоновані заходи,
які попереджають появу дефектів на усіх стадіях виробництва, монтажу та доставки
фотоелектричних модулів. До таких заходів відносяться: вибір фотоелектричних модулів для
спорудження сонячної станції, серед відомих виробників; здійснення ремонтних робіт на
фотоелектричних модулях у спеціалізованих фірмах; організація регулярного технічного
огляду фотоелектричних модулів; моніторинг параметрів фотоелектричних модулів в
процесі експлуатації; додержання головних правил експлуатації фотоелектричних модулів.
Завантаження
Посилання
Glushko, O & Stepenko, S 2021, ‘Parametri, harakteristiki i faktori, scho vplivayut na efektivnist ta nadiynist roboti fotoelektrichnih peretvoryuvachiv u skladi elektroenergetichnih sistem’ [Parameters, characteristics, and factors influencing the efficiency and reliability of photovoltaic converters within electric power systems], Tehnichni nauki ta tehnologiyi, no 1 (23), pp. 249-264.
Budanov, P, Kyrysov, I, Brovko, K, Rudenko, D, Vasiuchenko, P & Nosyk, A 2021, ‘Development of a Solar Element Model Using the Method of Fractal Geometry Theory’ Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, Vol. 3/8(111), pp. 75-89.
Kirisov, I & Budanov, P 2022, ‘Metodi doslidzhen poglinayuchoyi poverhni sonyachnih elementiv’ [Methods for investigating the absorbing surface of solar cells], Mashinobuduvannya, iss. 29, pp. 104-117.
OlIynik, YuS 2018, ‘Vikoristannya sonyachnih batarey u suchasnih umovah’ [Using solar panels in modern conditions], VchenI zapiski Tavriyskogo natsionalnogo universitetu imeni V.I.Vernadskogo. SerIya: TehnIchnI nauki, no 29, Pp. 220-224
Kirisov, IG, Budanov, PF, Hom’yak, EO & Brovko, KY 2008, ‘Pіdhodi ta vimogi do modelyuvannya strukturi napivprovidnikovogo sharu sonyachnogo elementa’ [Approaches and requirements for modeling the structure of a semiconductor layer in a solar cell], VIsnik VPI, iss. 1, Pp. 35–38.
Jоrgensen, M, Norrman, K & Krebs, FC 2008, ‘Stability/degradation of polymer solar cells’, Solar energy materials and solar cells, vol. 92, no 7, pp. 686-714.
Dhimish, M, Holmes, V, Mehrdadi, B & Dales, M 2017, ‘The impact of cracks on photovoltaic power performance’, Journal of Science: Advanced Materials and Devices 2.2, pp. 199-209.
Dhimish, M, Holmes, V, Dales, M & Mehrdadi, B 2017, ‘Effect of micro cracks on photovoltaic output power: case study based on real time long term data measurements’, Micro & Nano Letters, no 12(10), pp. 803-807.
Li, Y, Huang, W, Huang, H, Hewitt, C, Chen, Y, Fang, G & Carroll, DL 2013, ‘Evaluation of methods to extract parameters from current–voltage characteristics of solar cells’, Sol. Energy, Vol. 90, P. 51-57.
Laudani, A. Riganti Fulginei, F & Salvini, A 2014, ‘High performing extraction procedure for the one-diode model of a photovoltaic panel from experimental I–V curves by using reduced forms’, Sol. Energy, Vol. 103, Pp. 316-326.
Lineykin, S, Averbukh, M & Kuperman, A 2014, ‘An improved approach to extract the single-diode equivalent circuit parameters of a photovoltaic cell/panel’, Renew. Sustain. Energy Rev, Vol. 30, P. 282-289.
Dongue, SB, Njomo, D, Tamba, JG & Ebengai, L 2012, ‘Modeling of Electrical Response of Illuminated Crystalline Photovoltaic Modules Using Four- and Five-Parameter Models’, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, Vol. 2, P. 612-619.
Cubas, J, Pindado, S & Victoria, M 2014 ‘On the analytical approach for modeling photovoltaic systems behavior’, Power Sources, Vol. 247, P. 467-474.
Peng, L, Sun, Y, Meng, Z, Wang, Y & Xu, Y 2013, ‘A new method for determining the characteristics of solar cells’, Power Sources, Vol. 227, P. 131-136.
Said, S, Massoud, A, Benammar, M & Ahmed, S 2012, ‘A matlab/simulink based photovoltaic array model employing simpowersystems toolbox’ Journal of Energy and Power Engineering, Vol. 6, P. 1965-1975.
Cubas, J, Pindado, S & Manuel, C 2014, ‘Explicit Expressions for Solar Panel Equivalent Circuit Parameters Based on Analytical Formulation and the Lambert W-Function’, Energies, Vol. 7, P. 4098-4115.
