Loading...
 

16.4 Pęknięcia i mikropęknięcia ogniw

Mikropęknięcia (ang. microcraks) i pęknięcia (ang. cracks) ogniw to uszkodzenia, do których może dojść na etapie produkcji, transportu i instalacji paneli fotowoltaicznych. Do pęknięć może dojść także podczas eksploatacji paneli pod wpływem uderzenia lub działania czynników atmosferycznych takich jak np.: obciążenia śniegiem, silne wiatry i opady gradu [1].
Można wyróżnić kilka rodzajów pęknięć ogniw w zależności od kierunku ich występowania:

  • pęknięcia po przekątnej,
  • pęknięcia równoległe względem busbarów,
  • pęknięcia prostopadłe względem busbarów,
  • pęknięcia w wielu kierunkach.

Największy wpływ na zmniejszenie wydajności paneli fotowoltaicznych mają pęknięcia po przekątnej i pęknięcia w wielu kierunkach, gdyż mogą prowadzić do odłączenia części ogniw od busbarów, a zatem do utraty całkowitej mocy generowanej przez panel [2], [3].
W miejscach mikropęknięć jak również na krawędziach ogniw mogą występować tzw. „ślimacze ścieżki” [4], które są konsekwencją zachodzących reakcji chemicznych między pierwiastkami pochodzącymi z elementów paneli oraz tlenem i wilgocią ze środowiska. Ze względu na to, że różne reakcje mogą powodować powstanie „ślimaczych ścieżek” pojęcie to odnosi się do klasy defektów, a nie opisuje jednego konkretnego przypadku reakcji. Jeden z mechanizmów opisujących powstawanie „ślimaczych ścieżek” opiera się na założeniu, że wilgoć i tlen dyfunduje przez folię EVA i dociera przez mikropęknięcia do powierzchni ogniwa. Na skutek reakcji między cząsteczkami tlenu z folii EVA i środowiska oraz cząsteczkami srebra, pochodzącymi z tzw. palców ogniwa (cienka siatka widoczna na przedniej stronie ogniwa), powstają takie związki jak np. tlenek srebra, chlorek srebra, węglan srebra i octan srebra [5]. Przykładową reakcję tworzenia tzw. „ślimaczych ścieżek” (octanu srebra, \( AgC_{2}H_{3}O_{2} \)), w wyniku działania promieniowania słonecznego i temperatury można zapisać jako:

(1)
\( 4Ag_{(S)} +O_{2}+4CH_{3}COOH_{(g)}\overset{UV, T}{\rightarrow}4AgC_{2}H_{3}O_{2}H_{(s)}+H_{2}O_{(g)} \)

Przyczyną powstawania „ślimaczych ścieżek” może być także wprowadzenie cząstek srebra w procesie produkcyjnym, jako zanieczyszczeń, co może nie mieć związku z obecnością mikropęknięć w ogniwie.


Ostatnio zmieniona Sobota 20 z Marzec, 2021 23:13:22 UTC Autor: Konstanty Marszałek, Katarzyna Dyndał, Gabriela Lewińska
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.