Vědci zhodnotili výkon prvního italského veřejně financovaného projektu BIPV, který byl instalován v roce 2001. Jejich analýza zkoumání ukazuje, že pouze jeden z 10 % účinných panelů v poli 11 kW zaznamenal závažnou poruchu. Ta způsobila úplnou ztrátu funkčnosti.
Skupina výzkumníků z Polytechnické univerzity v Miláně provedla dlouhodobé posouzení spolehlivosti solárních modulů prvního veřejně financovaného projektu integrované fotovoltaiky (BIPV) v zemi.
Systém o výkonu 11 kW byl instalován v prosinci 2001 na budově Polytechnické univerzity v Miláně. A během své provozní životnosti se nepřetržitě monitoroval.
„Tato výzkumná studie se zaměřuje na analýzy klíčových vlastností a výkonů FV modulů výše uvedeného systému po 20 letech provozu s cílem nastínit hlavní efekty vyplývající z dlouhodobých provozních podmínek. Ty by mohly přímo ovlivnit účinnost a spolehlivost modulů,“ řekli akademici.
V článku „Dlouhodobá spolehlivost fotovoltaických modulů c-Si – podrobné hodnocení založené na prvním italském projektu BIPV“, publikovaném v Solar Energy, vědci vysvětlili, že solární pole se skládá ze 150 polykrystalických fotovoltaických panelů v eloxovaném hliníkovém rámu. Ten poskytuje Shell Solar, výrobce, který již neexistuje. Každý modul má špičkový výkon 73 W a účinnost 10,6 %.
Italský veřejně financovaný projekt BIPV
Solární pole se orientuje na jih a má úhel sklonu 65 stupňů. Moduly se dříve umístily na 30 světlíků s provětrávanou mezerou 10 cm. ,,Kvůli problémům s vodotěsností, které způsobily infiltraci vody, se skleněné povrchy na severní straně světlíků zakryly a utěsnily hydroizolační membránou. Což vedlo ke ztrátě jejich původního účelu,“ vysvětlili vědci. ,,FV systém se speciálně navrhl tak, aby se umístil přes zakrytou stranu přístřešků.“
Výzkumná skupina provedla první podrobné posouzení systému BIPV v roce 2014, na konci jeho fáze opotřebení. Druhé posouzení proběhlo v roce 2021, na konci jeho záruční doby. Ten sestával z kontroly na místě pouhým okem a infračervenou (IR) kamerou. Po dokončení se sedm modulů přeneslo do laboratoře ve Švýcarsku, která provedla IV charakterizační test a elektroluminiscenční zobrazovací analýzu.
„Delaminace a křídování jsou nejrozšířenějšími změnami, protože zajímají všechny moduly závodu,“ vysvětlili vědci. K delaminaci dochází, když různé vrstvy ztratí své adhezivní vlastnosti. Zatímco křídování je tvorba bílého prášku na vnější zadní vrstvě v důsledku fototermické degradace polymeru zadní vrstvy.
„U 12 % modulů se delaminace omezila na méně než 25 % povrchu. Zatímco u zbývajících 88 % se drží nad touto hranicí, ale nikdy nepřekračuje 50 %,“ zdůraznili vědci s tím, že tyto tři panely zasáhly pouze delaminací a křídováním mezi testovanými moduly všechny vykazují průměrnou roční míru degradace za 20 let nižší než 0,8 % za rok.
Analýza modulů
Skupina také vzala v úvahu výsledky získané v roce 2014. A zjistila, že k delaminaci došlo s nelineárním trendem a že za posledních sedm let provozu relativně vzrostl. Jeden modul například zaznamenal nárůst průměrné roční míry degradace z 0,63 % ročně v prvních 13 letech na 1,67 % ročně v posledních 7 letech.
Analýza zkoumání také odhalila, že silné zabarvení zapouzdření ovlivnilo přibližně 40 % modulů a stopy hlemýžďů se objevily na 10 %. Pouze jeden modul z více než 150 vykazoval závažnou poruchu. To proto, protože voda vnikla do rozvodné skříně, což mělo za následek korozi.
„Získané výsledky zkoumání potvrzují spolehlivost technologie c-Si. A zdůrazňují tak důležitost pečlivého sledování zejména po 15. roce, kdy může dojít ke zvýšení rychlosti degradace,“ uzavřeli vědci.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
