ראשית, אפקט נקודה חמה
מודול תא סולארי מוצל בסניף סדרתי ישמש כעומס לצריכת האנרגיה שנוצרת על ידי מודולים אחרים של תאים סולאריים, ומודול התא הסולארי המוצל יתחמם בזמן זה, שהוא אפקט הנקודה החמה. השפעה זו עלולה לפגוע קשות בתאים סולאריים. חלק מהאנרגיה המופקת על ידי תא סולארי מואר עשוי להיות נצרך על ידי תא מוצל. אפקט הנקודה החמה עשויה להיגרם רק מחתיכת צואת ציפורים.
על מנת למנוע פגיעה בתא הסולארי עקב אפקט הנקודה החמה, עדיף לחבר דיודה עוקפת במקביל בין הקטבים החיובי והשלילי של מודול התא הסולארי כדי למנוע את צריכת האנרגיה שנוצרת על ידי מודול האור. על ידי המודול המוצלל. כאשר אפקט הנקודה החמה חמורה, דיודת המעקף עלולה להתקלקל, ולגרום לרכיב להישרף.
שנית, אפקט PID
Degradation Induced Potential (PID, Potential Induced Degradation) היא פעולת מתח גבוה ארוכת טווח של רכיבי סוללה, הגורמת לזרם דליפה בין זכוכית לחומרי אריזה, וכמות גדולה של מטען נטרקת על פני הסוללה, מה שמדרדר את אפקט פסיבציה על פני הסוללה וגורם לרכיב. הביצועים מתחת לקריטריונים של עיצוב. כאשר תופעת ה-PID חמורה, היא תגרום להפחתת הספק של מודול ביותר מ-50 אחוז, ובכך תשפיע על תפוקת ההספק של המיתר כולו. סביר להניח שתופעת PID תתרחש באזורי חוף עם טמפרטורה גבוהה, לחות גבוהה ומליחות גבוהה.
הגורמים לתופעת רכיב PID הם בעיקר בשלושת ההיבטים הבאים:
1. סיבות תכנון המערכת: הארקת ההגנה מפני ברקים של תחנת הכוח הפוטו-וולטאית מתממשת על ידי הארקת מסגרת הרכיב בקצה המערך המרובע, מה שגורם להיווצרות מתח הטיה בין רכיב בודד למסגרת. ככל שמתח ההטיה של הרכיב גבוה יותר, מתרחשת תופעת ה-PID. יותר רציני. עבור מודולי סיליקון גבישי מסוג P, הארקת הקוטב השלילי של המהפך באמצעות שנאי יכולה למנוע ביעילות את התרחשות תופעת PID על ידי ביטול ההטיה קדימה של מסגרת המודול ביחס לתא, אך הארקה של הקוטב השלילי של המהפך. יגדיל את בניית המערכת המקבילה. עֲלוּת.
2. סיבות מודול פוטו-וולטאי: הסביבה החיצונית הגבוהה והלחות הגבוהה גורמת להיווצרות זרם דליפה בין התא למסגרת האדמה, ונוצר תעלת זרם דליפה בין חומר האריזה, הלוח האחורי, הזכוכית והמסגרת. שינוי הסרט המבודד אתילן ויניל אצטט (EVA) הוא אחת הדרכים להשיג את האנטי-PID של המודול. בתנאי של שימוש בסרטי עטיפה שונים של EVA, ביצועי האנטי-PID של המודול יהיו שונים. בנוסף, הזכוכית במודולים פוטו-וולטאיים היא בעיקר זכוכית סידן סודה, והשפעת הזכוכית על תופעת ה-PID של מודולים פוטו-וולטאיים עדיין לא ברורה.
3. הסיבה לסוללה: לאחידות ההתנגדות הריבועית של הסוללה, לעובי שכבת האנטי-השתקפות ולמקדם השבירה יש השפעות שונות על ביצועי ה-PID.
בין שלושת ההיבטים שלעיל הגורמים לתופעת PID, תופעת ה-PID של המודול הנגרמת מהבדל הפוטנציאלי בין מסגרת המודול למודול בתוך המערכת הפוטו-וולטאית מוכרת על ידי התעשייה, אך המנגנון של מודול יוצר תופעת PID בשני ההיבטים של המודול והתא עדיין לא ברורים. ברור שהאמצעים המתאימים לשיפור נוסף של ביצועי האנטי-PID של הרכיבים עדיין לא ברורים.
שלישית, פיצוח תאים
סדקים הם פגמים של התא. בשל המאפיינים המובנים של מבנה הגביש, תאי סיליקון גבישיים נוטים מאוד להיסדק. תהליך הייצור של מודולי סיליקון גבישי הוא ארוך, וקישורים רבים עלולים לגרום לסדקים בתאים (לפי המידע של מר יאנג הונג מאוניברסיטת שיאן ג'יאוטונג, יש כ-200 סיבות בשלב ייצור התא בלבד). ניתן לסכם את הגורם המהותי לסדקים כלחץ מכני או לחץ תרמי על פרוסת הסיליקון.
בשנים האחרונות, על מנת להוזיל את העלות של יצרני מודולי סיליקון גבישי, מתפתחים תאי סיליקון גבישי בכיוון דק יותר ויותר, ובכך מפחיתים את יכולת התאים למנוע נזק מכני. בשנת 2011, ה-ISFH הגרמני הכריז על תוצאות המחקר שלהם: על פי צורת הסדק התא, ניתן לחלק אותו ל-5 קטגוריות: סדקי עצים, סדקים מקיפים, סדקים אלכסוניים, מקבילים לפס, מאונכים לרשת ועוברים דרך הרשת. סדקים שלמים בתא.
לסדקים שונים יש השפעות שונות על תפקוד התא. ההשפעה הגדולה ביותר על תפקוד התא היא הסדק המקביל לפס. על פי תוצאות המחקר, 50 אחוז מהשבבים הכושלים מגיעים מסדקים מקבילים לקווי הפסים. אובדן היעילות של הסדק המשופע ב-45 מעלות הוא 1/4 מההפסד במקביל לפס. סדקים בניצב לפסים כמעט ולא משפיעים על קווי הרשת הדקים, כך שהשטח לכשל בתאים הוא כמעט אפס. תוצאות מחקר מראות שכאשר אזור הכשל של תא בודד במודול הוא בטווח של 8 אחוזים, יש לזה השפעה מועטה על הספק של המודול, ול-2/3 מהפסים האלכסוניים במודול אין השפעה על יציבות ההספק של המודול.
