Výzkumná skupina ve Španělsku prokázala technickou proveditelnost použití opravených solárních modulů s uspokojivými výsledky. Varovala však také, že je naléhavě potřeba definovat protokol pro hodnocení vlastností „životaschopného“ opraveného panelu.
Skupina výzkumníků vedená španělským Centrem pro energetický, environmentální a technologický výzkum (CIEMAT) posoudila výkon 23 částečně opravených krystalických křemíkových solárních modulů ve 12 let staré fotovoltaické elektrárně ve Španělsku. A zjistila, že tyto panely mohou fungovat s minimálními náklady na ztráty.
„Tento výzkum využívá komplexní standardizovaný přístup,“ vysvětlili vědci. ,,Integruje vizuální kontrolu, elektrické testování, elektroluminiscenční zobrazování a termální zobrazovací techniky. A to proto, aby důkladně vyhodnotil funkční stav těchto modulů a definoval povahu a rozsah defektů, které přetrvávají po opravě.“
Test se provedl podle normy IEC 61215 na 18 monokrystalických panelech a 5 polykrystalických zařízeních. Monokrystalické produkty pocházely od dvou různých výrobců. Všechny panely měly konfiguraci zadní tabule-sklo a jejich hmotnost se pohybovala od 21 kg do 25 kg. Skupina také použila standardy MQT 03 a MQT 15 Module Quality Test.
Poruchy modulu se identifikovaly podle následující klasifikace: hlemýždí stezky; zhnědlé EVA a rozbité buňky; spálené buňka; delaminace a koroze v důsledku degradace EVA; tvorba bublin, praskání a pálení v zadní vrstvě. „Tato kategorizace vymezuje postup ztráty výkonu od počáteční úrovně do konkrétního bodu provozní životnosti FV modulu,“ upřesnili akademici.
Posouzení výkonu opravených krystalických křemíkových solárních modulů
Prostřednictvím vizuálních kontrol tým zjistil, že moduly vykazovaly optickou degradaci v důsledku delaminace a změny barvy zapouzdřeného materiálu. Navíc také zjistil, že všech 23 hodnocených FV modulů prošlo zkouškou izolace za sucha. Zatímco zkouškou svodového proudu za mokra prošel pouze jeden.
,,Všechny analyzované moduly vykazují odhalené svary na zadním listu v důsledku opravy přerušení přípojnice,“ zdůraznili výzkumníci. „Tento stav není poruchou způsobenou degradací samotného modulu, ale spíše následkem následné částečné opravy. Ta způsobila selhání izolace a znemožnění elektrické izolace. K upevnění izolace těchto modulů se musí nutně pokračovat v opravě zadní vrstvy, utěsnit odkryté pájené spoje a znovu otestovat moduly na vlhký svodový proud.“
Měření IV křivky ukázalo, že moduly netrpěly anomáliemi, ačkoli se zjistilo snížení výkonu. Zatímco elektroluminiscenční zobrazování (EL) prokázalo, že přibližně 73 % panelů vykazovalo mikrotrhliny a tmavší oblasti na okraji solárních článků.
Když použili infračervené termografické zobrazování, výzkumníci zjistili, že „silná horká místa“ se detekovala u 4,35 % analyzovaných panelů. Zatímco „světlá horká místa“ se identifikovala u 74 % modulů. „V této poslední skupině jsme zjistili, že 47 % mělo vysoké teploty ve spojovacích krabicích. Ty lze připsat aktivaci diody a dalšímu rozptylu energie,“ dodali.
Degradace způsobená vlhkostí
Celkově analýza ukázala, že nejběžnějším defektem v opravených modulech je degradace způsobená vlhkostí (MID), po níž následují prasklé články a odpojené oblasti v článcích.
„Avšak i přes přítomnost defektů přibližně 87 % těchto modulů vykazuje snížení výkonu o méně než 20 %,“ uvedli vědci. ,,Toto významné zjištění naznačuje, že opravené moduly úspěšně splňují záruční kritéria výrobce, což naznačuje jejich potenciál pro opětovné použití.“
Skupina však také varovala, že je naléhavě nutné definovat protokol pro hodnocení vlastností „životaschopného“ opraveného panelu. „Kromě toho je nutné zvýšit povědomí o mezinárodních standardech a certifikaci Cradle-to-Cradle, protože to má potenciál stimulovat tržní poptávku po modulech z druhé ruky se zlepšenou udržitelností a cirkulárními atributy,“ uzavřel.
Jejich zjištění jsou k dispozici v dokumentu „Zlepšení udržitelnosti fotovoltaických modulů: Analýza defektů u částečně opravených modulů ze španělských fotovoltaických elektráren“, publikovaném v Journal of Cleaner Production.
Jiný výzkumný tým ve společnosti CIEMAT nedávno vyvinul sadu technik pro opravu přerušení páskových přípojnic ve fotovoltaických panelech bez použití drahých elektroluminiscenčních snímků.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
