فن آوری تولید برق با استاندارد پنل خورشیدی بوسیله ماژول PV خورشیدی و روش آزمایش سلول ها

فن آوری تولید برق با استاندارد پنل خورشیدی بوسیله ماژول PV خورشیدی و روش آزمایش سلول ها

قابلیت اطمینان ماژول تولید برق توسط انرژی صفحه خورشیدی :

ریسک فناوری های جدید اغلب با توسعه سریع همراه است. منظور از فناوری های جدید،از نظر عملکرد و قابلیت اطمینان طولانی مدت،قلمرو تکنولوژی ثبت نشده است. سرعت و حجم معرفی این تحولات ممکن است منجر به خطرات جدیدی در ارتباط با ساخت بی کیفیتی شود به عنوان مثال کنترل کیفیت فرآیند ساخت تجهیزات پنل خورشیدی هنگام تولید اتفاق بیافتد. صنعت تولید برق توسط انرژی خورشیدی توسط سلول های پنل اکنون این مرحله را پشت سر گذاشته است.

مکانیسم های قدیمی شدن صفحه خورشیدی ماژول PV :

خرابی میدانی تجهیزات PV صفحه می تواند ناشی از مسائل مربوط به قطعات سلول ، نقص طراحی یا خرابی در کنترل کیفیت در طی فرآیند تولید پنل ها باشد.

مطالعات عمده عملکرد اولیه انرژی های تجدید پذیر بوسیله صفحات خورشیدی :

در سال 2016 ، دیرک جردن و سارا کورتز از آزمایشگاه ملی انرژی تجدید پذیر واقع در ایالات متحده (NREL) با DNV GL همکاری کردند. تا یک تحقیق جامع در مورد تخریب PV انجام دهند.این مطالعه بیش از 11000 نرخ تخریب ماژول را از نزدیک به 200 مطالعه در سراسر جهان شناسایی کرده است معادل یک درصد در سال های بعد بود.

نتایج حاصله این مطالعات :

نتایج حاصل از مطالعه Heliolytics از این روند پشتیبانی می کند. Heliolytics بیش از 8 گیگاوات از سیستم عامل ها را با استفاده از فناوری مادون قرمز هوایی بررسی می کند. با تمرکز بر روی پنل های نصب شده روی زمین با نقص زیر ماژول ، آنها دریافتند که بیش از 5% سایت ها دارای نقص زیر پنلی و زیر سلولی بیش از 7% هستند. نقص زیر ماژول شامل دیودهای خراب و سلول های آسیب دیده که لحیم کاری ضعیف شده بود ، اینها باعث غیر فعال شدن 3/1 صفحه های خورشیدی در سال 2017 شد .

تاریخچه آزمایش صفحات خورشیدی از آغاز :

_ برنامه بلوک خرید آزمایشگاه پیشرانه جت ایالات متحده (JPL) از اواسط دهه 1970 با هدف توسعه آزمایشات زیست محیطی برای ماژول های سیلیکون بلوری آغاز شد. این برنامه بسیاری از آزمایش هایی را که امروزه نیز برای ارزیابی قابلیت اطمینان است استفاده می شود .

_ پروژه نصب و راه اندازی آزمایش خورشیدی اروپا (ESTI) در اواخر دهه 1970 آغاز شد. ماژول های آزمایش در ایجاد معیارهای عملکرد استاندارد برای سلول های خورشیدی متمرکز بود.

استانداردهای تست پنل خورشیدی قدیمی تا جدید :

_ آزمون های IEC 61215 ( ماژول های فتوولتائیک زمینی سیلیکون بلورین – صلاحیت طراحی و تأیید انواع آنها ) این آزمایش فقط برای شناسایی نقص ماژول که در چند سال اول عملیاتی استفاده می شود و مناسب غربالگری خرابی ها است.

تست UL1703  که استانداردی برای ماژول ها و پانل های فتوولتائیک با صفحه تخت است. این نوع آزمایش نشان می دهد سلول ها در هنگام برق رسانی خطری ندارند.

چگونه تخریب منجر به خرابی سلوله پنل های خورشیدی می شود ؟

خرابی ماژول های انرژی خورشیدی در دراز مدت در و مناسب هر پروژه دیر و یا زود اتفاق میافتد جای نگرانی نیست که توسط تولید کنندگان ضمانت می شود. ضمانت نامه ها معمول ضمانت 97٪ تجهیزات را در طول سال اول ارائه می دهد. اندازه گیری مشخص کردن نوع خرابی به علت عدم اطمینان از ابزار اندازه گیری و سنسورهای پیش رفته فوق العاده دشوار است. اغلب ، تشخیص خرابی در بیشتر ضمانت نامه های ماژول PV به بیش از حد تحت عملکرد یا خرابی کامل حاصل می شود. برای نمونه ، طبق تجربه و تحقیقات DNV GL ، حداقل 6٪ از پنل های PV ساختمان های تجاری از آزمون یخ زدایی رطوبت IEC 61215 عبور نمی کنند.

 

تست قابلیت اطمینان صفحه های خورشیدی :

تست چرخه حرارتی ، صفه های خورشیدی PV در چندین ماده با ضرایب انبساط حرارتی متفاوت ساخته می شوند. این چرخه با نوسان دما و تابش ، مواد با سرعت های مختلف منبسط یا منقبض می شوند. برای مثال قدیمی شدن مفصل لحیم کاری ، که می تواند به صورت الکتریکی با افزایش مقاومت در برابر تابش کاهش یابد. شاخص TC شامل خصوصیات فاصله برای اندازه پیشرفت خرابی است. وقتی دمای هوا به 40- درجه کاهش یابد و مجدد به 85 درجه سانتیگراد برسد ، یک چرخه حرارتی کامل صورت می گیرد. در طول این تحولات دما،حداکثر جریان قدرت به پنل ها وارد می شود. مدت زمان این چرخه معمولاً از سه تا پنج ساعت است.چه در محیط های خشک با دامنه بیشتر دمای تابش نور خورشید و چه در مناطق معتدل با چرخه های دامنه بسیار کم این اتفاق افتاده است.

 تست پنل های خورشیدی با بالا بردن رطوبت و گرما :

با بالا بردن دما و رطوبت برای ارزیابی نوع پنل خورشیدی مثل لمینیت و مقدار کیفیت مواد به کار رفته استفاده می شود. در حالی که درجه حرارت و رطوبت زیاد به طور منظم در بسیاری از نقاط جهان رخ می دهد. روال آزمایش گرمای مرطوب در بدست آوردن حالت های خرابی مرتبط با قرار گرفتن در معرض زمان طولانی حتی در آب و هوای معتدل مشخص می شود. بخش لایه های مختلف در یک ماژول PV-Crystaline-Si با سلول های خورشیدی معمولی در سمت راست نشان داده می شود. این لایه های سلول باید به طور ایمن برای دهه ها درون صفحه باقی بمانند. در این آزمایش که تست IEC 61215 Damp Heat است صفحه های خورشیدی در دمای ثابت 85 درجه و رطوبت نسبی 85٪ به مدت 1000 ساعت نگه داشته می شوند. تقریبا 42 روز این ورودی رطوبت،رابط ها و لوله های نوری چسبیده به پنل را تحت فشار قرار می دهد.

تست بار مکانیکی پویا پنل خورشیدی :

این آزمایش بار مکانیکی پویا یا DML توانایی پنل را در مقابل مقاومت در برابر انحراف مکانیکی حلقوی به عنوان یک پروکسی تسریع شده برای بارهای باد و برف را ارزیابی می کند. بارگذاری مکانیکی متداول،تنش حرارتی و نفوذ رطوبت می تواند باعث از بین رفتن عملکرد در اثر پوسیدگی مفصل ها لحیم کاری شده،توسعه و انتشار میکرو ترک و خوردگی سلول شود. پنل خورشیدی مطابق با پیکربندی نصب شده توسط سازنده نصب می شود و تحت 1000 بار بارگیری قرار می گیرد. در طول آزمایش مدار الکتریکی ماژول و جریان نشتی به قاب پنل کنترل می شود. پس از یک مشخصه سازی موقت،ماژول برای 50 سیکل حرارتی در محفظه ای تحت فشار قرار می گیرد. تا قبل از انجام 10 چرخه یخ زدگی رطوبت ، باعث انتشار میکرو ترک شود و به طور کامل از دست دادن قدرت نهایی بدست آید. در این تست ویژگی ساختاری مثل ابعاد و اندازه قاب پنل متریال ساخت حتی مهر و موم لبه های کناری و اتصالات سلول ها چک می شود.

آزمایش تخریب احتمالی پنل خورشیدی خانگی توسط پتانسیل ولتاژهای نامنظم یا PID :

خراب شدن ناشی از پتانسیل زمانی آغاز شد که ولتاژهای بالاتر ساخته شد و نوسانات در مدار پدیدار شد. PID ، در حالی که دارای مکانیزم های مختلف خرابی است ، توسط مدار داخلی پنل PV هدایت می شود که یا نسبت به زمین منفی یا مثبت عمل می کند. C-Si عمدتا تحت تأثیر قرار گرفتن در معرض حرکت یونی در سلول قرار دارد. در طول تست ، یک سوگیری ولتاژ برابر با درجه ولتاژ سیستم پنل از 1 کیلو ولت یا 5/1 کیلو ولت تحت 85 درجه سانتی گراد است. 85% شرایط رطوبت نسبی برای دو آزمون 96 ساعته انجام می گردد. این محیط شرایط بایاس جریان دما ، رطوبت و حتی ولتاژها را برای ارزیابی مقدار تخریب بر اساس افزایش جریان نشت فراهم می کند. خوردگی های شیمیایی حاصله شده باعث صدمه دیدن یون های داخل سدیم سطح پنل شده و برگشت پذیر نیست. این در در حالی است که PID به دلیل تجمع بار استاتیکی روی سطح سلول ها ، که به آن قطب بندی هم گفته می شه ، قابل برگشت است.

PID را می توان در بسیاری از سطوح درون یک سیستم پنل خورشیدی مدیریت کرد :

برخی از تنظیمات قطعات اتصال به سیستم یا الکترونیک توزیع شده ممکن است به پنل های مقاوم در برابر PID نیاز نداشته باشند. به همین دلیل ، استاندارد DNV GL توصیه می کند قبل از انتخاب ماژول های مقاوم در برابر PID یا غیر PID ، برنامه های مورد نظر ماژول های PV را ارزیابی کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *