ДОСЛІДЖЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК СОНЯЧНОГО ЕЛЕМЕНТА ПРИ ПОШКОДЖЕННІ ПОВЕРХНІ ФОТОЕЛЕКТРИЧНОГО МОДУЛЯ

Abstract

У статті проведено дослідження чинників і причин, що спричиняють пошкодження поверхні фотоелектричного модуля та їх вплив на характеристики сонячних елементів. Проаналізовані різні види пошкоджень поверхні фотоелектричного модуля та причини їх виникнення. Серед пошкоджень фотоелектричних модулів найбільш поширені: сліди від пропалу на лицевій та задній панелі, зміна кольору герметика, розшарування мультикристалічного модуля, електрохімічна корозія тонкоплівкового модуля, прогар етиленвінілацетної плівки в різних частинах комірки, розшарування заднього листа та розбиття тонкоплівкового скла фотоелектричного модуля. Відзначено, що при тривалій експлуатації фотоелектричних модулів відбувається значне зниження їх продуктивності, через погіршення основних параметрів: коефіцієнта корисної дії та вихідної потужності. Виявлено, що пошкодження поверхні фотоелектричного модуля виникають в наслідок екстремальних погодних умов: граду, вітру, температури; виробничого браку; неправильної експлуатації; зношування та деградації сонячних елементів протягом часу. Проведено аналіз видів деградації фотоелектричного модуля та її наслідки. Показано, що деградація виникає внаслідок хімічних реакцій між активними металами у складі фотоелектричного модуля, екстремальних погодних умов: різких перепадів температур, вологості, постійного змерзання або відтавання. Виявлено, що деградація призводить до зменшення провідності струму фотоелектричного модуля, появи паразитного опору фотомодуля, виникнення тріщин, мікропор та неоднорідностей на поверхні фотоелектричного модуля. Запропоновані заходи, які попереджають появу дефектів на усіх стадіях виробництва, монтажу та доставки фотоелектричних модулів. До таких заходів відносяться: вибір фотоелектричних модулів для спорудження сонячної станції, серед відомих виробників; здійснення ремонтних робіт на фотоелектричних модулях у спеціалізованих фірмах; організація регулярного технічного огляду фотоелектричних модулів; моніторинг параметрів фотоелектричних модулів в процесі експлуатації; додержання головних правил експлуатації фотоелектричних модулів.

The article examines the factors and causes leading to damage to the surface of a photovoltaic module and their impact on the characteristics of solar elements. Various types of surface damage to photovoltaic modules and the reasons for their occurrence are analyzed. Among the most common damages to photovoltaic modules are: traces of burning on the front and back panels, color change of sealant, delamination of multicrystalline modules, electrochemical corrosion of thin-film modules, burning of ethylene vinyl acetate film in different parts of the cell, delamination of the backsheet, and breakage of thin-film glass of the photovoltaic module. It is noted that during prolonged operation of photovoltaic modules, there is a significant decrease in their productivity due to deterioration of key parameters: the efficiency coefficient and output power. It has been found that surface damage to photovoltaic modules occurs due to extreme weather conditions such as hail, wind, and temperature; manufacturing defects; improper operation; wear and degradation of solar elements over time. An analysis of types of photovoltaic module degradation and its consequences is conducted. It is shown that degradation occurs due to chemical reactions between active metals in the photovoltaic module, extreme weather conditions such as sharp temperature fluctuations, humidity, constant freezing and thawing. It has been revealed that degradation leads to a decrease in the current conductivity of the photovoltaic module, the appearance of parasitic resistance of the photomodule, the occurrence of cracks, micropores, and surface irregularities on the photovoltaic module. Measures to prevent the appearance of defects at all stages of production, installation, and delivery of photovoltaic modules are proposed. These measures include: selection of photovoltaic modules for the construction of a solar station from reputable manufacturers; carrying out repair work on photovoltaic modules in specialized companies; organization of regular technical inspection of photovoltaic modules; monitoring of photovoltaic module parameters during operation; adherence to the main rules for operating photovoltaic modules.