Long-term aging mechanisms in various types of PV installations on the base of over 15 years of live field monitoring

• Autorzy: Rogowski Szymon , Sibiński Maciej

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2024.7.2

Warianty tytułu

PL

Długoterminowe badania mechanizmów starzeniowych różnych typów instalacji PV na bazie ponad 15 lat obserwacji w warunkach terenowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Following article presents the results of research on the aging of selected commercial module types, which have been continuously operating for 15 years in a photovoltaic installation located on the roof of the Lodz University of Technology. The environmental conditions under which the installation operates correspond to moderate climates, for which appropriate lighting conditions are described in the AM 1.5 standard. The tests were conducted in laboratory conditions using the „Large Area Solar Simulator PV Testing - Eternal Sun”, which emulates lighting conditions compliantly with the AM 1.5 standard, with supplementary numerical simulations. Measurements were performed for three different types of modules. Two of them are manufactured in various silicon technologies and one using thin film technology. An interesting aspect is that one module was made using untypical ribbon technology. During the measurements, basic parameters were obtained, allowing an assessment of how operating time affects their values.

PL

Poniższy artykuł zawiera wyniki badań starzenia wybranych typów modułów komercyjnych pracujących nieprzerwanie przez 15 lat w instalacji fotowoltaicznej umieszczonej na dachu Politechniki Łódzkiej. Warunki środowiskowe, w jakich pracuje instalacja, odpowiadają klimatom umiarkowanym, dla których odpowiednie warunki oświetleniowe opisane są w normie AM 1.5. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych z wykorzystaniem symulatora słonecznego „Large Area Solar Simulator PV Testing - Eternal Sun”, symulującego warunki oświetleniowe zgodne z normą AM 1.5, uzupełnionego symulacjami numerycznymi. Pomiary wykonano dla trzech różnych typów modułów. Dwa z nich wykonane są w różnej technologii krzemowej, a jeden w technologii cienkowarstwowej. Ciekawostką jest to, że jeden moduł został wykonany w nietypowej technologii wstęgowej. W trakcie pomiarów uzyskano podstawowe parametry, które pozwoliły ocenić, jak czas pracy wpływa na ich wartości.

Słowa kluczowe

EN

aging of PV modules; I–V characteristic; efficiency drop; photovoltaic installation

PL

starzenie modułów PV; charakterystyka prądowo-napięciowa; spadek sprawności; instalacja fotowoltaiczna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 65, Nr 7
• Strony: 7--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rogowski Szymon

• Politechnika Łódzka, Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych

autor

Sibiński Maciej

• Politechnika Łódzka, Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych

Bibliografia

• [1] Adar M., Najih Y., Chebak A., Mabrouki M., Bennouna A., Performance degradation assessment of the three silicon PV technologies, Progress in Photovoltaics: Research and Applications, 10.1002/pip.3532, 30, 10, (1149-1165), (2022).
• [2] Energysage inc. “What to know about a solar panel warranty” Energysage INC. Boston, MA, USA, 2015.
• [3] PN-EN IEC 61730-1:2018-06 P Ocena bezpieczeństwa modułu fotowoltaicznego (PV). Część 1: Wymagania dotyczące konstrukcji.
• [4] Prieto-Castrillo F., Nuñez N., Vazquez M., Warranty assessment of photovoltaic modules based on a degradation probabilistic model., Progress in Photovoltaics Research and Applications. 28. 10.1002/pip.3328., (2020)
• [5] Ishii T, Masuda A., Annual degradation rates of recent crystalline silicon photovoltaic modules., Prog Photovolt: Res Appl., 2017; 25(12): 953-967.
• [6] Aghaei M., Fairbrother A., Gok A., Ahmad S., Kazim S., Lobato K., Oreski G., Reinders A., Schmitz J., Theelen M., Yilmaz P., Kettle J., Review of degradation and failure phenomena in photovoltaic modules, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 159, 2022, ISSN 1364-0321.
• [7] Omazic A., Oreski G., Halwachs M., Eder G.C., Hirschl C., Neumaier L., Pinter G., Erceg M., Relation between degradation of polymeric components in crystalline silicon PV module and climatic conditions: A literature review, Solar Energy Materials and Solar Cells, Volume 192, 2019, Pages 123-133.
• [8] https://www.oeko-energie.de/Prospekte/IBC120SE.pdf.
• [9] https://www.pro-umwelt.de/images/ec-110_120_datasheet.pdf.
• [10] http://www.reps.fi/datasheetsandmanuals/wuerth-datab-lad-04-2007.pdf.
• [11] Dhass A. D., Prakash Y., Ramya K. C., Effect of temperature on internal parameters of solar cell, Materials Today: Proceedings, Volume 33, Part 1, 2020, Pages 732-735, ISSN 2214-7853.
• [12] Metrology database PVGIS: https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).

2. The research of prof. Maciej Sibiński is founded from resource of ERA Chair Holder on Emerging Next-Generation Photovoltaics, project 5GSOLAR - VFP20035 "ERA CHAIR OF EMERGING NEXT-GENERATION PHOTOVOLTAICS".