Científics espanyols van provar mòduls fotovoltaics en condicions d'ombra parcial, amb l'objectiu d'entendre millor la formació de punts calents que perjudiquen el rendiment.L'estudi revela un problema potencial que afecta especialment els mòduls de mitges cel·les i bifacials, que poden provocar una pèrdua de rendiment accelerada i no està cobert pels estàndards de proves/certificació actuals.
A l'estudi, els mòduls de panells solars es van ombrejar intencionadament per induir punts calents.
Reduir a la meitat les cèl·lules de silici i fer-les capaços de generar electricitat a partir de la llum solar que incideix en ambdós costats, són dues innovacions que van aportar la possibilitat d'augmentar el rendiment energètic amb un cost de producció mínim.En conseqüència, tots dos han crescut ràpidament durant els últims anys i ara representen el corrent principal en la fabricació de cèl·lules solars i mòduls.
Nova investigació, que va estar entre els guanyadors d'un premi de pòster a laConferència de la UE PVSECcelebrat a Lisboa el mes passat, ha demostrat que la combinació de dissenys de cèl·lules mitjanes i bifacials pot contribuir a la formació de punts calents i problemes de rendiment, en determinades condicions.I els estàndards de proves actuals, van advertir els autors de l'estudi, poden no estar equipats per detectar mòduls vulnerables a aquest tipus de degradació.
Els investigadors, liderats per la consultora tècnica espanyola Enertis Applus, van cobrir parts d'un mòdul fotovoltaic per observar el seu comportament sota ombra parcial."Vam forçar l'ombra a fer una immersió profunda en el comportament dels mòduls de mitja cèl·lula monofacial i bifacial, centrant-nos en la formació de punts calents i les temperatures que arriben a aquests punts", va explicar Sergio Suárez, director tècnic global d'Enertis Applus."Curiosament, vam identificar punts calents reflectits que emergeixen en la posició oposada respecte als punts calents normals sense motius aparents, com ara ombres o trencaments".
Degradació més ràpida
L'estudi va indicar que el disseny de tensió dels mòduls de mitja cel·la pot provocar que els punts calents s'estenguin més enllà de la zona ombrejada/danyada."Els mòduls de mitja cèl·lula presentaven un escenari intrigant", va continuar Suárez."Quan sorgeix un hotspot, el disseny paral·lel de tensió inherent del mòdul empeny altres àrees no afectades a desenvolupar també hotspots.Aquest comportament podria indicar una degradació potencialment més ràpida en mòduls de mitja cel·la a causa de l'aparició d'aquests punts calents multiplicats.
També es va demostrar que l'efecte era especialment fort en els mòduls bifacials, que van assolir temperatures de punts calents fins a 10 ºC més que els mòduls d'una sola cara de l'estudi.Els mòduls es van provar durant un període de 30 dies en condicions d'alta irradiància, amb cel ennuvolat i clar.L'estudi es publicarà íntegrament aviat, com a part de les actes de l'esdeveniment PVSEC de la UE 2023.
Segons els investigadors, aquests resultats revelen una ruta cap a la pèrdua de rendiment que no està ben coberta pels estàndards de prova de mòduls.
"Un punt calent singular a la part inferior del mòdul pot instigar múltiples punts calents superiors, que, si no s'aborden, podrien accelerar la degradació general del mòdul mitjançant l'augment de la temperatura", va dir Suárez.A més, va assenyalar que això podria donar una importància addicional a les activitats de manteniment, com ara la neteja dels mòduls, així com la disposició del sistema i la refrigeració del vent.Però detectar el problema des d'hora seria preferible a això i requeriria nous passos en proves i garantia de qualitat en l'etapa de fabricació.
"Els nostres descobriments destaquen una necessitat i una oportunitat per reavaluar i possiblement actualitzar els estàndards per a les tecnologies de mitges cèl·lules i bifacials", va dir Suárez."És essencial tenir en compte la termografia, introduir patrons tèrmics específics per a mitges cèl·lules i ajustar la normalització dels gradients tèrmics a les condicions de prova estàndard (STC) per als mòduls bifacials".
Hora de publicació: 17-octubre-2023