Fotovoltaïsche cellen die in zonnepanelen worden gebruikt, zijn gevoelig voor omgevingsfactoren en gaan na verloop van tijd vaak achteruit. De normen van de International Electrotechnical Commission voor versnelde degradatie omvatten geen veldtests. Hoewel sommige testfaciliteiten gegevens beschikbaar hebben gesteld, veel van de gegevens die nodig zijn om zakelijke beslissingen voor PV te nemen, zijn niet openbaar beschikbaar.

Bij het testen van zonnepanelen, de intensiteit van de zon, de spectrale samenstelling en de lichthoek zijn belangrijke factoren om te begrijpen waarom bepaalde panelen succesvol zijn en andere sneller degraderen. Tests moeten ook veel parameters bevatten die verder gaan dan alleen de temperatuur.

Om de kennislacune in degradatiemechanismen voor verschillende PV-typen aan te pakken, onderzoekers hebben gedurende vijf jaar tests uitgevoerd waarin ze weergegevens en informatie over de prestaties van het panel verzamelden. Deze gegevenspunten werden verwerkt met behulp van aggregatie- en regressie-algoritmen en filtermaskers om de verandering in de tijd te begrijpen. De resultaten worden gepubliceerd in de Tijdschrift voor hernieuwbare en duurzame energie , van AIP Publishing.

"Onze studie benadrukt dat een van de voorgestelde methoden om dit probleem aan te pakken, d.w.z., het bestralingsmasker aanbrengen, kan bias aan de gegevens toevoegen zonder de spreiding te verminderen, ", zei auteur Peter Kraus. "Waar we door verrast waren, was dat een eenvoudige gegevensaggregatie naar een langer tijdsinterval, gekoppeld aan de jaar-op-jaarmethode voor het berekenen van degradatiesnelheden, leverde redelijke resultaten op die werden gevalideerd toen de pyranometergegevens werden uitgesloten."

De tests zijn uitgevoerd in een PV-centrale die is geïnstalleerd bij het Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion in Mülheim an der Ruhr, Duitsland. De installatie op het dak omvat vijf anorganische PV-technologieën:micromorf dunne film silicium, cadmiumtelluride, koper-indium-gallium-selenium, polykristallijn silicium en amorf silicium.

Pyranometers zijn sensoren die worden gebruikt om zonlichtinstraling te meten, maar ze zijn gevoelig voor fouten en storingen. Als resultaat, ze moeten regelmatig worden gecontroleerd en gekalibreerd.

Om dit probleem aan te pakken, de onderzoekers gebruikten een open-source testmethode ontwikkeld door het National Renewable Energy Laboratory en Sun Power Corporation genaamd clear sky irradiance, dat is de verwachte zonnestraling op een bepaalde locatie in ideale omstandigheden met een heldere hemel.

Ze vergeleken prestatieverhoudingen op basis van gemeten real-world gegevens en gegevens die zijn gemodelleerd met behulp van heldere luchtstraling om het verschil tussen datasets te laten zien, markeer inconsistenties in gegevens en rapporteer nauwkeurige prestaties in de loop van de tijd.

De auteurs zijn van plan om door te gaan met het produceren van gedetailleerde gegevens over de PV-installatie om de dataset over langere tijdsperioden uit te breiden en onbewerkte prestatiegegevens naar buiten te brengen waar deze kunnen worden gebruikt om de technologie te verbeteren.