Запровадження двосторонніх фотоелементів сонячною промисловістю, які, за очікуванням, становитимуть більшість від всіх кремнієвих фотоелектричних елементів на ринку, призвело до кількох швидких змін у їх конструкції, спрямованих на максимальну кількість світла, яке може поглинатися з тильного боку модуля.
Зміни в матеріалах, які використовуються в модулі, а також спосіб його роботи можуть вплинути на його ефективність в екстремальних умовах. У польових дослідженнях було відзначено кілька проблем з продуктивністю, характерних для двосторонніх технологій. Навіть у міру того, як двосторонні фотоелектричні технології стають основною технологією, потрібно розуміти, що проблеми ще є.
Вчені під керівництвом Національної лабораторії відновлюваних джерел енергії США (NREL) намагалися отримати більш чітке уявлення про ці проблеми. Вони піддали низку різних конфігурацій двосторонніх модулів серії випробувань, покликаних імітувати екстремальні умови, в яких модулі можуть працювати в повсякденному житті. Ця серія «комбінованих прискорених стрес-тестів» (C-AST) одночасно піддає модулі різним температурам,
вологості та напругам, а також механічним навантаженням. NREL представила протокол тестування C-AST у 2020 році та вважає, що для сонячної галузі це життєво важливий спосіб зрозуміти втрати продуктивності у різних технологіях.
В цій останній роботі комірки PERC були поміщені як у скло-скло, так і в скло-підкладку, а також пристрої інкапсульовані POE і EVA, через кілька циклів тестування C-AST. Тестувалися «міні-модулі», кожен з яких складався з чотирьох осередків розміром 156 мм x 156 мм. Результати доступні у статті "Оцінка технологій двосторонніх модулів з комбінованим прискореним стрес-тестуванням", яка була нещодавно опублікована в Progress in Photovoltaics.
Було показано, що модулі скло-скло мають набагато більше розривів у пальцях сітки порівняно з модулями, що використовують тильний лист. Вони нарахували в середньому 124 розриви пальців сітки для пристроїв скло-скло порівняно з 42 для скла-підкладки листа. Група пояснює це підвищеною жорсткістю скла.
З одного боку, якщо осередок знаходиться ближче до нейтральної площини ламінату модуля, а модуль жорсткіший при однорідній капсулі у склі,
очікується, що навантаження на осередки та розтріскування цих осередків зменшяться. З іншого боку, ця жорсткість може бути недоліком, що призводить до збільшення напруги, якщо осередок не може деформуватися, наприклад, через деформацію, пов'язану з невідповідністю теплового коефіцієнта розширення. Тестування також виявило потенційно індуковану деградацію, яка була найвищою у модулях скло-скло, інкапсульованих EVA. Аналогічні результати спостерігалися при тестуванні «міні-модулів» у польових умовах протягом більш тривалого періоду.
Результати C-AST показують, що використання двосторонніх комірок і модулів може збільшити поширеність режимів відмови, таких як розриви пальців сітки та PID. Тому слід звернути увагу на вибір пакувальних матеріалів і процесів для їх пом’якшення. C-AST вказав, що використання POE та прозорого нижнього листа PVF знижує схильність до PID поляризаційного типу в модулях скло-скло.
Джерело: pv-magazine.com
