Problem degradacji modułów

Chociaż początkowa degradacja modułów ponownie stała się przedmiotem intensywnej dyskusji, w gruncie rzeczy nie jest ona w branży niczym nowym. Zwykle degradacja wywołana światłem (LID) powoduje zmniejszenie wydajności modułu o 1-3%. Zmiana ta jest bezpośrednio odejmowana od wartości na tablicy znamionowej modułów i jest brana pod uwagę przez ekspertów i banki przy obliczaniu prognoz rentowności.

Z tego powodu pomiar LID od dawna jest kluczowym elementem testów wykonywanych na modułach PV. Ze względu na efekt degradacji spowodowanej światłem i podwyższoną temperaturę (LeTID), w przypadku modułów PERC problem nabiera większego znaczenia. Wyższe temperatury i intensywniejsze natężenie światła mogą znacznie przyspieszyć proces degradacji. Maksymalny LeTID występuje w Niemczech po 10 latach, natomiast na Cyprze po 4 latach, gdzie średnia temperatura modułu jest wyższa o 25 stopni Celsjusza przy odpowiednio większym napromieniowaniu. Z kolei LID osiąga maksimum po zaledwie kilku dniach w obu lokalizacjach.

Co o procesie degradacji modułów należy wiedzieć? Po pierwsze stopień degradacji jest o 4-10% większy dla modułów podatnych na degradację spowodowaną światłem i podwyższoną temperaturę niż dla modułów podatnych tylko na degradację świetlną. Po drugie moduły ulegające degradacji spowodowanej światłem i podwyższoną temperaturę (LeTID) regenerują się po osiągnięciu punktu pełnej degradacji nawet bez zmiany jakichkolwiek parametrów zewnętrznych w przeciwieństwie do LID.

Czy regeneracja pomaga?

Moduły regenerują się po osiągnięciu punktu maksymalnej degradacji, stąd kuszące jest myślenie, że problem LeTID jest przesadzony. Ale nawet w klimacie takim jak Cypr regeneracja trwa osiem lat, podczas gdy w Niemczech może to potrwać nawet 20 lat. Regeneracja modułów wrażliwych na LeTID powinna zatem zostać przyspieszona przed ich uruchomieniem. Istnieje taka możliwość jedynie w przypadku nieobciążonych, izolowanych termicznie pojedynczych modułów w trybie bez obciążenia.
W cieplejszych regionach, jak Cypr, takie rozwiązanie może się powieść już po dwóch miesiącach. Nie jest to jednak opcja bardzo przyjazna dla użytkownika.

Opłacalność PERC

Najlepszym sposobem weryfikacji czy technologia PERC jest opłacalna jest wykonanie niezależnych testów, nie tylko przez producentów, ale również poprzez audyty fabryczne i kwalifikacyjne testy laboratoryjne. Opłacalność powinna również zostać potwierdzona na przykładzie konkretnych, już wykonanych projektów – na przykład poprzez losowe testy laboratoryjne – ponieważ nadal nie jest zrozumiałe, co powoduje problem. Ostateczne naukowe wyjaśnienie mechanizmu jest bardzo istotne, gdyż zwiększyłoby to wiarygodność adaptacji procesów dla PERC. Wyjaśnienie to jest szczególnie ważne dla producentów, którzy nie zdają sobie sprawy z problemu, nawet jeśli ich moduły wykazały czułość na światło i podwyższoną temperaturę (LeTID).

n-PERC kontra p-PERC

Z badań wynika, że nowej generacji ogniwa, które wykorzystują płytki typu n zamiast płytek typu p, takie jak n-PERT, są bardziej stabilne niż ogniwa PERC pod względem degradacji wywołanej światłem, a przynajmniej PI Berlin i inne laboratoria nie znalazły jeszcze żadnych przeciwwskazań. Technologie te mają wyższą wydajność, ale są tym samym bardziej kosztowne dla producentów ogniw ze względu na wyższe koszty modernizacji.

Niezależnie od tego, czy problem najlepiej rozwiązać, poprawiając naszą wiedzę na temat LeTID, czy poprzez przejście do nowej generacji, należy mieć nadzieję, że wiedza naukowa przyspieszy poszukiwanie najlepszego rozwiązania.

Redakcja GLOBEnergia