Wady ogniw fotowoltaicznych HJT. Ogromne spadki wydajności

Odpowiednia wytrzymałość i wysoka wydajność ogniw fotowoltaicznych to cechy, które czynią inwestycje w fotowoltaikę opłacalnymi. Badacze z Uniwersytetu New South Wales podjęli temat identyfikacji zagrożeń związanych z technologią HJT, która stosowana jest do produkcji nowoczesnych ogniw fotowoltaicznych.

Jak czytamy w serwisie gramwzielone.pl, występujące w tego rodzaju ogniwach awarie mogą obniżać jego moc nawet o kilkadziesiąt procent. Naukowcy przeprowadzili test wilgotnego powietrza, by poznać wady ogniw heterozłączowych. Pozwoliły one na wytypowanie czterech rodzajów awarii, spośród których najbardziej dotkliwe awarie mogą wiązać się nawet z utratą połowy mocy.

W badaniach wykorzystane zostały trzy próbki, które składały się z dwustronnych ogniw GJT typu N. Pierwszą stanowiło ogniwo HJT enkapsulowane za pomocą folii EVA, druga była podobna, lecz wykorzystano w niej komórki prekursorowe HJT z szynami zbiorczymi połączonymi przewodami taśmowymi z przodu i z tyłu ogniwa. W trzeciej próbce znalazło się ogniwo HJT, które nie było enkapsulowane.

Wszystkie próbki poddano testowi wytrzymałościowemu wilgotnego powietrza. Ogniwa były umieszczone w komorze, gdzie panowała temperatura 85 stopni Celsjusza, a wilgotność powietrza wynosiła 85 proc. Eksperyment trwa od 500 do 4 tys. godzin.

Testy pozwoliły na wyróżnienie czterech rodzajów awarii. Pierwsza z nich to ciemnienie ogniw na niewielkich obszarach. Wynika ona z reakcji chemicznej między zanieczyszczeniami powierzchniowymi a wilgocią. Powoduje ona utratę mocy na poziomie nawet 40 proc.

Awarie typu drugiego i trzeciego to ciemnienie wokół połączonych obszarów szyn zbiorczych i przewodów taśmowych oraz silne ciemnienie między szynami zbiorczymi. Zdaniem naukowców może do nich dojść w wyniku narażenia ogniwa na topnik lutowniczy i lut ołowiany. Strata mocy wynosiła w tym przypadku od 5 do 50 proc.

Czwarty typ awarii powodował utratę mocy na poziomie 16 proc. Dotyczyła ona ciemnienia na połączonych obszarach szyn zbiorczych i przewodów taśmowych. Zdaniem badaczy mogła ona być związana z zastosowaniem folii EVA jako folii ochronnej. W wyniku działania wysokiej temperatury dochodziło do uwalniania kwasu octowego, który może indukować proces degradacji ogniwa.

Badacze sugerują, że sposobem na uniknięcie awarii może być zamykanie ogniw między dwiema warstwami szkła. Może to albo zredukować szansę pojawienia się usterki lub odsunąć ją w czasie.