Ученые из японского Университета Тейке предложили новую модель для оценки напряжения элементов в солнечных модулях, облучая элементы слабым модулированным лазерным излучением. Этот метод может быть использован для обнаружения горячих точек и других проблем деградации панелей, таких как отслаивание, вызванное потенциальной деградацией (PID), растрескивание и плохие контакты.
Исследователи заявили, что они заранее оценили стандартную линейную модель с частично затененными модулями, а затем применили ее к напряжениям ячеек в панелях в нормальных условиях без затенения. Предлагаемая модель основана на предположении, что отклик модуля-выхода на заданную ячейку, облученную модулированным светом, зависит от рабочего напряжения ячейки.
«Используя тот факт, что напряжение ячейки в частично затененном модуле может быть легко оценено, мы предложили количественную модель с использованием стандартной линии для оценки напряжения ячейки в модуле в нормальных (не затененных) условиях», — заявила исследовательская группа.
Когда ячейки облучаются модулированным светом, их кривая I-V смещается в сторону положительного тока, и ток в других клетках в модуле остается неизменным, но рабочая точка изменяется только в облученной клетке. Исследователи протестировали модель на фотоэлектрическом модуле с пятью последовательно соединенными идентичными поликристаллическими ячейками через солнечный имитатор. Панель была облучена имитированным солнечным светом с высоты около 36 см, при этом солнечный свет пульсировал с частотой 100 Гц около 120 Вт/м2.
Измерение рабочего напряжения солнечного элемента в фотоэлектрическом модуле имеет ключевое значение для обнаружения горячих точек и других проблем с деградацией панелей, таких как потенциальная индуцированная деградация (PID), шелушение, растрескивание и плохие контакты. Исследовательская группа заявила, что предложенный ею метод может дополнить другие технологии, позволяющие измерять напряжения в ячейках, такие как термографические камеры, измерение кривых I‐V и электролюминесцентное (EL) изображение. Они также утверждают, что новая модель имеет преимущество в экономии времени и усилий на осмотр, поскольку панели могут быть проанализированы во время их фактической работы, а не отделены от системы.
Исследователи заявили, что могут еще больше усовершенствовать новый метод с помощью вычислительной проверки модулей, содержащих ячейки с различными уровнями производительности. Они также могут рассчитывать на экспериментальную проверку с использованием модулей, которые работают в различных условиях, и они могут, среди прочего, расширить стандартную линейную модель на модули, которые содержат ячейки с низким коэффициентом заполнения.
