Дослідження процесу відновлення деградованих сонячних панелей

Abstract

Мета роботи – дослідження процесу відновлення деградованих сонячних панелей з метою розроблення спрощених методів визначення місць деградації. Розроблення рекомендацій та обладнання для відновлення деградованих сонячних панелей. Методика – аналітичне дослідження літературних джерел, узагальнення літературних джерел, спостереження, порівняння, вимір, експеримент, матеріальне моделювання, фізичне моделювання. Проаналізовано причини потенційно викликаної деградації (PID) сонячних панелей. Визначено, що PID виникає через незначні небажані струми між напівпровідником з одного боку та склом, антибліковим покриттям (ARC), рамою та кріпленням з іншого боку. Погіршення продуктивності пов’язане з міграцією іонів натрію зі скляної пластини через інкапсуляцію (зазвичай: EVA) і антиблікове покриття (ARC) до комірки. Це відбувається, коли напівпровідник у комірці набуває негативного потенціалу щодо інкапсуляції та опорної структури. Визначено фактори сприяння PID. Температура, і вологість сприяють PID, також інтенсивність ефекту залежність від розташування в рядку. Сформульовано умови уникнення або пом'якшення PID. Розглянуто обладнання для запобігання та реверсу PID. Створено стенди для відстеження зміни вольт-амперної характеристики та відновлення деградованих сонячних панелей. Розроблено метод органолептичного визначення місць деградації батарей Розроблено рекомендації, щодо відновлення сонячних панелей в польових умовах. Виявлено взаємозв’язок між контактом панелей з елементами кріплення і інтенсивністю їх деградації. Встановлено, що частини панелей, які торкались конструкції кріплення, деградували сильніше інших конструкцій батареї. Ці частини шунтують інші частини елементів батареї. Розроблено метод органолептичного визначення місць деградації батарей. Розроблено рекомендації, щодо відновлення сонячних панелей в природних умовах. Визначено що панелі, які мали підвищений потенціал відносно землі відновлювалися швидше, ніж на стенді.

Study of the recovery process of degraded solar panels to develop simplified methods for determining the location of degradation. Development of recommendations and equipment for the restoration of degraded solar panels. Analytical study of literary sources, generalization of literary sources, observation, comparison, measurement, experiment, material modeling, physical modeling. The causes of potentially induced degradation (PID) of solar panels are analyzed. It is determined that PID occurs due to small unwanted currents between the semiconductor on one side and the glass, anti-reflective coating (ARC), frame and mount on the other side. The degradation in performance is due to the migration of sodium ions from the glass plate through the encapsulation (usually EVA) and anti-reflective coating (ARC) into the cell. This occurs when the semiconductor in the cell takes on a negative potential with respect to the encapsulation and support structure. PID contributing factors are identified. Temperature and humidity contribute to PID, and the intensity of the effect increases depending on the position in the row. Conditions for avoiding or mitigating PID are formulated. The equipment for PID prevention and reversal is considered. Benches have been created to track the change in the current-voltage characteristic and restore degraded solar panels. A method for organoleptic determination of battery degradation sites has been developed. Recommendations for the restoration of solar panels in the field have been developed. The relationship between the contact of panels with fasteners and the intensity of their degradation was revealed. It was found that the parts of the panels that touched the fastening structure degraded more than other battery structures. These parts shunt other parts of the battery cells. A method for organoleptic determination of battery degradation sites has been developed. Recommendations for the restoration of solar panels in natural conditions have been developed. It was determined that the panels, which had an increased potential relative to the ground, recovered faster than on the stand.