Per rispondere alle preoccupazioni sul degrado dei moduli solari a etero-giunzione, un team di scienziati guidato dall’Accademia delle Scienze cinese ha sviluppato un modello per prevedere la durata di vita dei moduli a etero-giunzione.
Il modello tiene conto di fattori quali la temperatura, l’umidità e l’irradiazione UV ed è stato utilizzato dal team di ricerca per prevedere la durata di vita dei moduli realizzati con pellicole incapsulanti POE a taglio ultravioletto.
Gli scienziati hanno sottolineato che il degrado indotto dai raggi ultravioletti nei pannelli a etero-giunzione è “in gran parte causato da una diminuzione della corrente di cortocircuito” e che può essere “efficacemente soppresso” utilizzando incapsulanti in POE, che ha proprietà di durata.
Il gruppo ha testato il suo approccio su moduli a etero-giunzione fabbricati con una configurazione a doppio vetro e 144 pezzi di celle M2 tagliate a metà. Una serie di pannelli è stata laminata con un incapsulante POE passivo ai raggi ultravioletti (UVP), mentre l’altra serie è stata laminata con un incapsulante POE a taglio ultravioletto (UVC).
I campioni sono stati esposti a test di irradiazione UV accelerata da 60 kWh a 300 kWh nelle camere a raggi ultravioletti del Centro nazionale di ispezione della qualità dei prodotti solari fotovoltaici della Cina.
La modellazione e i test UV hanno permesso al team di trarre alcune prime conclusioni. “Nel complesso, i moduli UVC hanno una durata maggiore rispetto ai moduli UVP, che può essere prolungata in media di circa 4,2 anni in diverse regioni. Questo vantaggio è attribuito principalmente al POE UV cut-off, che blocca i danni dei fotoni UV alle celle solari HJT”, hanno dichiarato gli studiosi.
Poiché anche la temperatura e l’umidità influiscono sul tasso di degrado del modulo e il gruppo non voleva basarsi solo sui dati relativi ai raggi UV, ha condotto test successivi al calore umido (DH) solo sul materiale incapsulante UVC. I mini moduli sono stati fabbricati con una cella HJT di dimensioni M2 in una configurazione a doppio vetro e laminati con pellicole UVC.
Sono stati preparati quindici campioni di mini-moduli a una cella. Sono stati divisi in tre gruppi per essere esposti a condizioni di calore umido come segue: 85 C° all’85% di umidità relativa, 55 C° all’85% di umidità relativa e 25 C° all’85% di umidità relativa.
Tutti i mini-moduli sono stati poi sottoposti a condizioni di calore umido (DH) per 500 ore, e i parametri di uscita di corrente-tensione sono stati misurati ogni 50 ore alle condizioni di test standard di irraggiamento di 1.000 W/m2 a 25 C°.
Successivamente, il team ha utilizzato il modello per fare previsioni sul degrado dei moduli HJT in base a parametri climatici specifici per cinque località della Cina corrispondenti a diverse zone climatiche: Daqing, Hainan, Qinghai, Ningxia e Shanghai.
L’analisi ha mostrato che i sistemi situati a Daqing e Ningxia possono raggiungere una durata di vita di oltre 30 anni, poiché queste località hanno un’irradiazione UV inferiore a 48 kWh/m2 e un’umidità relativa inferiore al 55%.
“Evidentemente, la durata di vita dei moduli HJT può essere facilmente calcolata quando si inseriscono nel modello di Peck i dati relativi a temperatura, umidità e irraggiamento di un luogo specifico”, ha concluso il team.
I dettagli della ricerca sono riportati in “Predicting the lifetime of HJT modules towards the outdoor real-world environment” (Previsione della durata di vita dei moduli HJT nell’ambiente esterno del mondo reale), pubblicato di recente su Solar Energy Materials and Solar Cells.
I ricercatori che hanno partecipato allo studio provengono dallo State Key Laboratory of Materials for Integrated Circuits, dall’Università dell’Accademia delle Scienze cinese, da Tongwei Solar, dall’Huaneng Clean Energy Research Institute e dall’Huaneng Gansu Energy Development.
I presenti contenuti sono tutelati da diritti d’autore e non possono essere riutilizzati. Se desideri collaborare con noi e riutilizzare alcuni dei nostri contenuti, contatta: editors@nullpv-magazine.com.
Inviando questo modulo consenti a pv magazine di usare i tuoi dati allo scopo di pubblicare il tuo commento.
I tuoi dati personali saranno comunicati o altrimenti trasmessi a terzi al fine di filtrare gli spam o se ciò è necessario per la manutenzione tecnica del sito. Qualsiasi altro trasferimento a terzi non avrà luogo a meno che non sia giustificato sulla base delle norme di protezione dei dati vigenti o se pv magazine ha l’obbligo legale di effettuarlo.
Hai la possibilità di revocare questo consenso in qualsiasi momento con effetto futuro, nel qual caso i tuoi dati personali saranno cancellati immediatamente. Altrimenti, i tuoi dati saranno cancellati quando pv magazine ha elaborato la tua richiesta o se lo scopo della conservazione dei dati è stato raggiunto.
Ulteriori informazioni sulla privacy dei dati personali sono disponibili nella nostra Politica di protezione dei dati personali.