Käsite
Aurinkopaneelien termografia
Termografiassa käytetään infrapunakameraa kuumien pisteiden, vikaantuneiden ohitusdiodien ja irronneiden jonojen löytämiseen voimalasta ilman että sitä pysäytetään.
Käsite
Elektroluminesenssi aurinkopaneeleissa
Elektroluminesenssi (EL) on koe, jossa aurinkopaneeli toimii päinvastoin: siihen syötetään virtaa, jolloin kennot lähettävät infrapunavaloa, jonka erityinen kamera kuvaa. Vaurioituneet kohdat näkyvät tummina. Se on tarkin tapa nähdä mikrohalkeamat, katkenneet kennot ja virheelliset juotokset, joita tuotannossa ei vielä huomata. Vertailukohtana on standardi IEC TS 60904-13.
Lyhyesti
- Paneeli saa virtaa ja lähettää infrapunavaloa; vaurioitunut kohta näkyy tummana.
- Havaitsee mikrohalkeamat ennen kuin ne muuttuvat kuumiksi pisteiksi.
- Tehdään pimeässä: yöllä kentällä tai laboratoriossa.
- Se on koe, jolla on eniten painoa takuuvaatimuksessa kuljetus- tai asennusvaurion vuoksi.
Periaate
Aurinkokenno on pohjimmiltaan suuripinta-alainen diodi. Kun siihen osuu valoa, se antaa virtaa. Jos tehdään päinvastoin ja kennoon syötetään virtaa ulkoisesta lähteestä, se lähettää valoa: sama ilmiö kuin LEDissä, mutta lähi-infrapunassa, joka on silmälle näkymätön.
Tähän valoon herkkä kamera kuvaa paneelin. Kennon sähköisesti aktiiviset alueet hehkuvat; halkeaman tai katkenneen juotoksen eristämät alueet näkyvät mustina.
Mitä näkyy
| Kuvassa | Mitä se on |
|---|---|
| Ohuita tummia viivoja, jotka ylittävät kennon | Mikrohalkeamat |
| Kennon pala kokonaan musta | Irronnut kennon pala: ei enää tuota sähköä |
| Tummia raitoja johdinnauhoja pitkin | Katkenneet juotokset tai kosketussormet |
| Kokonaiset kennot tummempia, shakkiruudun kuviossa | Eri laatuiset kennot tai potentiaalin aiheuttama degradaatio |
| Mustia kennoja kolmanneksessa paneelia | Ohitusdiodi oikosulussa |
Mitä standardi sanoo
IEC TS 60904-13:2018 määrittelee kolme asiaa: miten aurinkomoduulien elektroluminesenssikuvat otetaan, miten ne käsitellään kvantitatiivisten mittarien saamiseksi ja miten kuvattu tulkitaan kvalitatiivisesti. Standardi koskee moduuleja, joita mitataan lähteellä, joka polarisoi kennot myötäsuuntaan.
Elektroluminesenssi vai termografia
| Termografia | Elektroluminesenssi | |
|---|---|---|
| Mitä mittaa | Lämpö | Kennojen lähettämä valo |
| Milloin | Päivällä, kun voimala tuottaa | Pimeässä, paneeli syötettynä |
| Nopeus | Nopea: voimala tunneissa | Hidas: paneeli kerrallaan tai jono kerrallaan |
| Näkee mikrohalkeamat, joilla ei vielä ole vaikutusta | Ei | Kyllä |
| Tyypillinen käyttö | Vuosittainen kunnossapito | Moduulien vastaanotto, takuut ja asiantuntijaselvitykset |
Ne eivät kilpaile keskenään. Termografia löytää nopeasti epäilyttävät paneelit; elektroluminesenssi selittää, mitä niille on tapahtunut.
Miksi tämä on tärkeää vaatimuksessa
Mikrohalkeama ei välttämättä vaikuta tehoon ensimmäisenä vuonna, mutta kolmantena vuonna se voi katkaista kennon palan, kun lämpö- ja pakkassyklejä on satoja. Jos paneelit kuvattiin saapuessaan työmaalle, on olemassa todiste niiden kunnosta. Jos ei, on vaikea erottaa valmistusvirhe kuljetus- tai asennusvauriosta.
Oma kone
Vuonna 2017 CORFO rahoitti Resolille, kiertotalousyritykselle jota Carlos Jofré johti, prototyypin automatisoidulle moduulitarkastuskoneelle, joka havaitsee halkeamat elektroluminesenssikameralla (koodi 17VIPM-75256). Ilmoitettu tavoite oli sertifioida jopa 16 moduulia tunnissa. Seuraavana vuonna toinen hanke pyrki tekemään diagnoosista kannettavan käytettäväksi kentällä. Molemmat kuuluvat paneelien uudelleenkäytön ja kierrätyksen linjaan.
Usein kysytyt kysymykset
Yleisimmät kysymykset
Mitä elektroluminesenssi on aurinkopaneelissa?
Se on koe, jossa paneeliin syötetään virtaa, jotta sen kennot lähettävät infrapunavaloa. Kamera kuvaa tämän säteilyn, ja vaurioituneet kohdat näkyvät tummina.
Voiko sen tehdä kentällä?
Kyllä, yöllä tai valoa estävän peitteen alla syöttämällä jonoon virtaa lähteestä. Laboratoriossa resoluutio on parempi.
Korvaako se termografian?
Ei. Termografia on nopeampi ja sitä tehdään voimalan ollessa käynnissä. Elektroluminesenssi on tarkempi, ja sitä käytetään vahvistamaan vaurioita, vastaanottamaan moduuleja tai tukemaan vaatimusta.
Lähteet
Mistä tiedot ovat peräisin
- IEC TS 60904-13:2018, Photovoltaic devices – Part 13: Electroluminescence of photovoltaic modules.
- Hanke 17VIPM-75256 Repositorio Digital de CORFO -arkistossa.
- Hanke 18VIPM-92587 Repositorio Digital de CORFO -arkistossa.
Lue lisää
Aiheeseen liittyvät sivut
T&K-linja · Kiertotalous
Aurinkopaneelien kierrätys ja uudelleenkäyttö
Resol, jota Carlos Jofré johti, kehitti aurinkopaneelien diagnostiikkaa, korjausta ja uudelleenkäyttöä kuudella CORFO-hankkeella. Nykyään se toimii EcoBaterías-yrityksessä.
Opas
Aurinkopaneelien takuun vaatiminen
Aurinkopaneelien takuuta vaadittaessa on selvitettävä, mikä takuu soveltuu, suljettava pois lika ja varjot, mitattava vika ja esitettävä se kirjallisesti.
Asiantuntijaselvitykset ja tekniset raportit aurinkoenergiasta
Alkaen 35 UF. Ensimmäinen 15 minuutin puhelu on maksuton.