Tấm pin năng lượng mặt trời Mono chống mưa đá tốt hơn tấm Poly?

Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã phát triển một thiết lập thử nghiệm mới để tiến hành thử nghiệm tác động của mưa đá đối với các tấm pin năng lượng mặt trời. Thiết lập bao gồm một máy nén khí, buồng áp suất, thùng phóng và thiết bị đo tốc độ mưa đá. Loại thứ hai dựa trên thùng có thể điều chỉnh và van điện từ đảm bảo kiểm tra chính xác trong điều kiện được kiểm soát.

Các nhà khoa học giải thích rằng thiết lập mới tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế như ASTM 1038-10 và IEC-61215-2.

ASTM 1038-10 cung cấp một cách tiếp cận sâu rộng để đánh giá khả năng phục hồi của tấm pin quang điện trước áp suất bên ngoài như mưa đá, trong khi IEC-61215-2 cung cấp các tiêu chuẩn thử nghiệm toàn diện cho tấm pin quang điện silicon tinh thể, bao gồm đánh giá hiệu suất cơ, điện và môi trường.

Các nhà khoa học cũng sử dụng hình ảnh điện phát quang (EL) để xác định các kiểu vết nứt trong các mô-đun trước và sau tác động của mưa đá, cũng như thử nghiệm ánh sáng mặt trời để định lượng tác động của những vết nứt này đến sản lượng của tấm pin. Họ cũng áp dụng cách tiếp cận trong trường hợp xấu nhất, xem xét rằng các khu vực được bao quanh bởi các vết nứt nhỏ được cách ly về điện với cell pin hoạt động, theo họ, điều này đặt ra giới hạn trên cho khả năng suy giảm năng lượng.

Họ nói thêm: “Phương pháp này cho phép phân tích các thông số ảnh hưởng khác nhau”, đồng thời lưu ý rằng các phương pháp kiểm tra mưa đá truyền thống bỏ qua các biến thể quan trọng liên quan đến ảnh hưởng của vị trí va chạm đến hiệu suất mô-đun. Nghiên cứu này nhằm mục đích giải quyết những lỗ hỏng này bằng cách không chỉ khám phá hậu quả của các vết nứt nhỏ đối với việc mất điện mà còn điều tra ảnh hưởng cụ thể của các vị trí va chạm đến tính toàn vẹn của mô-đun”.

Các cuộc thử nghiệm mưa đá được tiến hành trên bốn loại tấm pin quang điện 18 W khác nhau do Akhtar Solar có trụ sở tại Pakistan chế tạo: thiết bị đơn tinh thể 2 thanh cái; mô-đun đa tinh thể 3 thanh cái; bảng điều khiển đơn tinh thể 4 thanh cái; và một mô-đun đa tinh thể 4 thanh cái. Các mô-đun được kết nối theo chiều phân cực thuận và dòng điện bằng dòng điện ngắn mạch.

Các thử nghiệm cho thấy, sau khi các tấm bị mưa đá tấn công, các vết nứt đặc biệt nghiêm trọng ở các mô-đun đa tinh thể, với các hư hỏng lan rộng khắp bề mặt của các tấm. Hơn nữa, hiệu suất của chúng giảm tới 12,59%, trong khi hiệu suất của các đối tác đơn tinh thể chỉ giảm 4,15%.

Các nhà nghiên cứu cho biết: “Điều đó có nghĩa là tỷ lệ phần trăm giảm trong đơn tinh thể ít hơn so với đa tinh thể trong cùng số lượng thanh cái. Kết quả cũng cho thấy các mô-đun PV với pin mặt trời đơn tinh thể có khả năng chống mưa đá tốt hơn nhiều so với pin mặt trời đa tinh thể có cùng số lượng thanh cái”.

Phát hiện của họ đã được công bố trong nghiên cứu “Tính toàn vẹn cơ học của các tấm quang điện dưới mưa đá: So sánh đơn tinh thể và đa tinh thể ”, được xuất bản trên Heliyon. Họ kết luận: “Những hiểu biết sâu sắc như vậy có thể mở đường cho những đổi mới trong tương lai trong thiết kế mô-đun, nhằm giảm thiệt hại và đảm bảo sản xuất điện bền vững ở những khu vực thường xuyên có mưa đá, từ đó nâng cao độ tin cậy và hiệu suất lâu dài của hệ thống quang điện”.

Nhóm nghiên cứu được thành lập bởi các học giả từ Đại học Kỹ thuật và Công nghệ Pakistan và Đại học Wah, Cao đẳng Kỹ thuật ở Ả Rập Saudi và Đại học Texas A&M của Qatar.

Theo PV Magazine