Mi az élettartam, már 2 év után meghibásodhatnak a napelemek?

Tényleg elfelejthetjük a napelemeket egy évtizedre, miután felszereltük őket, és remélhetjük, hogy problémamentesen működnek? Bár ez a vélekedés széles körben elterjedt, a tudósok úgy döntöttek, utánajárnak a kérdésnek. 

Munkájuk eredménye egy frissen publikált tanulmány, amely új megvilágításba helyezi a fotovoltaikus rendszerek tartósságát, írja a CHIP.

Már két év után is meghibásodhatnak a napelemek?

Egy indonéziai egyetem kutatócsoportja által végzett legújabb tudományos vizsgálat kétségeket ébresztett a napelemek tartósságával kapcsolatban. A kutatás ugyanis súlyos működési hibákat tárt fel egy napenergiafarmon, mindössze két évnyi üzemelés után. A vizsgálat tárgya egy Szumátrán található, összesen 24,9 megawattos (MW) teljesítményű naperőmű volt, amely nyolc kisebb egységből állt (2 és 4,2 MW közötti teljesítménnyel), 64 140 napelemmel és 110 inverterrel.

A kutatás célja az volt, hogy az üzemelés korai szakaszában jelentkező hibákat azonosítsák – még az előtt, hogy a hosszú távú elhasználódásból fakadó szokásos degradáció megkezdődne. A 2022 augusztusa és 2024 augusztusa közötti megfigyelési időszak során a panelek 1%-a (körülbelül 678 darab) mutatott észlelhető hibákat – ez aggasztóan magas arány ilyen rövid idő alatt. A feltárt problémák közé tartozott a mechanikai sérülés (pl. repedt üveg, hibás csatlakozódobozok), a paneleken belüli párásodás a nedvesség bejutása miatt, árnyékolás a környező infrastruktúra miatt, valamint a delamináció, azaz a rétegek szétválása a hőmérséklet-ingadozások és mechanikai feszültségek hatására. Ezek a hibák mind drasztikusan csökkentik a rendszer hatékonyságát és élettartamát.

A kutatók külön figyelmet fordítottak az úgynevezett „hotspotokra” – azokra a pontokra, ahol a panelek túlmelegednek, ami cellakárosodást és teljesítménycsökkenést okoz. Ezek leggyakrabban részleges árnyékolás, szennyeződések vagy gyártási hibák miatt alakulnak ki, amelyek akadályozzák az áram szabad áramlását, és hőt halmoznak fel bizonyos területeken. Ezek a zónák jelentősen felgyorsítják a modulok öregedését, így a napelemek tisztán tartása és az árnyékolástól mentes elhelyezésük kulcsfontosságú.

A kutatás érdekes megállapítása volt az is, miszerint a félig vágott cellás („half-cut cell”) technológia jobban teljesített a hagyományos teljes cellákkal szemben. Ezek a panelek kisebb áramterheléssel működnek az egyes cellákban, jobban oszlatják el a hőt, és optimalizált bypass diódákkal rendelkeznek, így kevésbé hajlamosak a hotspot-jelenségre. Mindez jelentősen növeli az élettartamukat, ezért ilyen típusú paneleket érdemes alkalmazni ott, ahol gyakori az árnyékolás vagy a szennyeződés.

A tanulmány egyértelműen rávilágít arra, mennyire fontos a napelemek korai diagnosztikája és folyamatos monitorozása. A termográfia és az elektromos paraméterek rendszeres mérése lehetővé teszi, hogy a problémákat még azelőtt észleljük, mielőtt azok komolyabb károsodáshoz vezetnének.

Kapcsolódó anyagok:

Rengeteg napelemet telepítettek az erkélyekre a németek

A nyitókép csak illusztráció, forrás: Photo by ThisIsEngineering: pexels