Vědci ve Francii testovali účinnost různých zapouzdřovacích materiálů používaných k vrstvení solárních článků do modulů při ochraně článků a dalších součástí před poškozením způsobeným ultrafialovým (UV) světlem. Jejich zjištění ukazují, že zapouzdřovací látky s přísadami speciálně navrženými pro absorpci UV záření mají tendenci časem žloutnout. Což může přispívat k různým dalším problémům s výkonem.
Laminační a zapouzdřovací materiály hrají klíčovou roli při ochraně vnitřního fungování fotovoltaických modulů před teplem i chladem. Dále prachem, vlhkostí a poněkud ironicky i před světlem. Ultrafialové světlo je faktorem několika typů degradace a ztráty výkonu pozorovaných v terénu. A pravděpodobně stále představuje problém s nejnovějšími technologiemi článků.
U samotného zapouzdřovacího materiálu je žloutnutí po dlouhé době vystavení světlu běžným problémem. Ten může sám o sobě způsobit ztrátu výkonu a také snížit úroveň ochrany proti jiné degradaci. A na to se zaměřila skupina vědců vedená francouzským Národním institutem pro sluneční energii (INES), divizí Francouzské komise pro alternativní energie a atomovou energii (CEA), která provedla zrychlené testování modulů vyrobených z řady různých zapouzdřovacích materiálů.
Skupina vyrobila jednočlánkové moduly s použitím heteropřechodových solárních článků laminovaných pod úhlem 160 ° s pěti různými komerčně dostupnými FV zapouzdřovacími materiály – dvěma na bázi ethylenvinylacetátu (EVA) a třemi na bázi polyolefinů (POE). Tyto moduly byly osvětleny po dobu 4 200 hodin a vzorky byly také testovány po dobu až 1 300 hodin pod ultrafialovým zářením a zvýšenou teplotou. Proto, aby se otestovaly účinky samotného UV světla.
Testování účinků UV světla
Experimenty jsou plně popsány v článku „Solární články UV-indukovaná degradace nebo změna barvy modulu: Mezi ďáblem a sytě žlutou“, publikované v Progress in Photovoltaics. Po testování se moduly vizuálně zkontrolovaly a změřily se na fluorescenci a proudový/napěťový výkon.
Výsledky ukázaly, že nejvíce se ovlivnila zapouzdřovací látka EVA a dva ze vzorků POE také vykazovaly menší zežloutnutí. Je pozoruhodné, že tři vzorky, které měly žloutnutí, byly ty, které obsahovaly přísady určené k absorpci UV světla. Po 4 200 hodinách testování se ukázalo, že modul EVA ztratil 4,2 % původního výkonu.
Studie dochází k závěru, že přísady absorbující UV záření mají tendenci degradovat, což časem ovlivňuje výkon fotovoltaických modulů. Vědci však poznamenávají, že ochrana, kterou poskytují proti jiným degradačním mechanismům, by pravděpodobně stále ospravedlňovala jejich použití. Pokud solární články, které chrání, zůstanou zranitelné vůči degradaci způsobené UV zářením. „Zničení UV absorbérů je problém ovlivňující integritu celého fotovoltaického modulu. A může tak vést k urychlené delaminaci, mimo jiné kritické typy poškození,“ vysvětlují vědci. ,,Pak je zde výzva najít nové způsoby, jak posílit fotoochranu zařízení. Zejména pro nejpřísnější prostředí, jako jsou ta, která se nacházejí v pouštích.“
Pokud jde o řešení tohoto problému, navrhují vyzkoušet materiály na bázi minerálů spíše než organické materiály absorbující UV záření. A také poznamenávají, že kvantové tečky se nakonec mohou stát alternativním řešením, i když je to stále v dřívějších fázích výzkumu. Nakonec navrhují prozkoumat sklo absorbující UV záření a nahradit tak potřebu zapouzdřovacích přísad.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
