Kā mikroplaisas saules paneļos ietekmē veiktspēju?
Apr 16, 2025| 
Tā kā pasaule arvien vairāk un lielāku uzmanību pievērš atjaunojamajai enerģijai, saules paneļi tiek plaši izmantoti dzīvojamo, rūpniecisko, lauksaimniecības un sabiedrisko aprīkojumā kā tīru un efektīvu enerģijas pārveidošanas rīku. Tomēr ilgtermiņa operācijas vai saules paneļu transportēšanas un uzstādīšanas laikā un ar neapbruņotu aci ir grūti noteikt strukturālu defektu, bet var rasties potenciāls drauds veiktspējai - mikroplaisas. Lai arī mikroplaisas nav tik acīmredzamas kā makro plaisas un tie tieši neizraisa aprīkojuma kļūmi, tie ir svarīgi ietekmēt enerģijas ražošanas efektivitāti un saules paneļu kalpošanas laiku.
Mikroplikumi attiecas uz smalkām plaisām, kas parādās uz saules bateriju materiālu virsmas vai iekšpusē, un to lielums parasti ir milimetru līmenī vai pat mazāks. Tā kā saules paneļa galvenā fotoelektriskā pārveidošanas vienība sastāv no polikristāliska silīcija vai monokristāliska silīcija šūnām, šiem materiāliem ir labas fotoelektriskās īpašības, bet tie ir samērā trausli un pakļauti mikroplaisām zem stresa.
Atšķirībā no makro plaisām, kas ir redzamas ar neapbruņotu aci, mikroplaisas parasti ir grūti noteikt, izmantojot parasto vizuālo pārbaudi, un tie ir jāidentificē ar profesionāla pārbaudes aprīkojuma palīdzību. Mikroplikumi ir izplatīti vidējā, malā, metināšanas punktā un saskarnē starp šūnas laminētiem materiāliem, īpaši metināšanas savienojuma apgabalā.
Lai arī tas var neizraisīt acīmredzamu saules paneļa zaudēšanu agrīnā stadijā, šie mikroplašumi laika gaitā var pakāpeniski paplašināties, ietekmējot šūnas pašreizējo pārraides ceļu un pat nodarot vietējos termiskos bojājumus.
Kā notiek mikroplaisas?
Stresa problēmas ražošanas procesā: sagriešanas, metināšanas un laminēšanas procesos termiskais un mehāniskais spriegums, ko piemēro dažādi procesi, var izraisīt vietējas plaisas silīcija vafelē. Piemēram, sakarā ar dažādiem metināšanas galviņas un šūnas termiskās izplešanās koeficientiem metināšanas laikā stiepes spriegumu var viegli radīt dzesēšanas stadijā.
Mehāniskais trieciens pārvadāšanas un uzstādīšanas laikā: Ja saules panelis tiek ietekmēts, vibrēts vai nevienmērīgi uzklāts pārvadāšanas vai apstrādes laikā, šūnas iekšpusē ir viegli izraisīt mikroplaisas, it īpaši plānāki un vieglāki paneļi ir jutīgāki.
Noguruma stress, ko izraisa ārkārtējs klimats: ilgtermiņa darbības laikā saules paneļiem ir jāsaskaras ar vides izaicinājumiem, piemēram, karstajiem un aukstajiem cikliem, krusas triecieniem, spēcīgam vējam vai sniegam. Šie klimatiskie apstākļi var izraisīt atkārtotus termiskās izplešanās ciklus un materiālu saraušanos, kā rezultātā rodas noguruma stress un galu galā mikroplaisas.
Sākotnējā ietekme: pašreizējais ceļš ir bloķēts, vietējais īssavienojums
Mikroplikti var nogriezt vai bloķēt elektronu plūsmas ceļu šūnā, kā rezultātā rodas nevienmērīga strāvas vai strāvas apvedceļš, kā rezultātā palielinās vietējā pretestība.
Vidēja termiņa ietekme: paaugstināts karstās vietas efekta risks
Dažos mikrokreksta apgabalos koncentrētā strāvas plūsma veidos "karsto vietu", paaugstināsies vietējā temperatūra, un smagos gadījumos tā var pat sadedzināt šūnu vai metināšanas punktu, ietekmējot Saules paneļa kopējo drošību.
Ilgtermiņa ietekme: nepārtraukta jaudas samazināšanās, ietekmējot vispārējo sistēmas efektivitāti
Paplašinoties mikroplāpiem, palielinās bojāto šūnu skaits, kas izraisīs izejas jaudas samazināšanos. Pētījumi liecina, ka neliels mikroplaisums var izraisīt vienas šūnas efektivitātes samazināšanos par 5% līdz 20%, tādējādi ietekmējot visu saules paneļa vai pat visa fotoelektriskās sistēmas enerģijas ģenerēšanas veiktspēju.
Kā noteikt mikroplaisas saules paneļos?
El (elektroluminiscence) noteikšana:EL noteikšana ir noteikt apgabalu, kurā pašreizējā transmisija tiek bloķēta, fotografējot elektroluminiscējošo attēlu, ko šūna izstaro pēc enerģijas ieslēgšanas tumšā vidē. Mikroplikti parasti parādās kā tumšas vai melnas līnijas ar skaidru izplatību.
Infrasarkanā termiskā attēlveidošana:Pārraugot temperatūras sadalījumu uz saules paneļa virsmas, var atrast vietējos temperatūras paaugstināšanās laukumus, ko izraisa mikrokraci, proti, "karstie punkti", kas ir piemērota ātrai pārbaudei uz vietas.
Ultravioletā attēlveidošanas tehnoloģija:Šī tehnoloģija netieši atspoguļo šūnas strukturālo integritāti, novērojot šūnas fluorescences sadalījumu ultravioletā gaismā, bet tā spēja identificēt mazākus mikrokrokstiklu laukumus ir nedaudz zemāka par EL noteikšanu.
Laboratorijas atklāšanas noteikšanas un priekšrocību ierobežojumi:Uz vietas atklāšanu viegli ietekmē gaisma, temperatūra un vide, un pastāv zināma nepareiza sprieduma iespēja; Kamēr laboratorijas noteikšanai ir augsta precizitāte un zema traucējumi, un to var izmantot apstiprināšanai un padziļinātai analīzei.
Lai arī mikroplaisas nav pamanāmas saules paneļos, to ietekme uz veiktspēju ir tālejoša un kumulatīva. Uzlabojot materiālu kvalitāti, standartizējot ražošanas procesus, optimizējot transporta un uzstādīšanas detaļas un izveidojot efektīvu atklāšanas un uzturēšanas sistēmu, mikroplaisas ietekmi uz saules sistēmu efektivitāti var ievērojami samazināt.