Science >> Wetenschap >  >> Zonsverduistering

Waarom zonnecellen hun kracht verliezen

Zonnecellen kunnen inderdaad hun efficiëntie verliezen en na verloop van tijd minder stroom produceren. Dit fenomeen wordt stroomvermindering genoemd of stroomverlies , en het verwijst naar de geleidelijke afname van het vermogen van een zonnecel of -module gedurende zijn levensduur. Verschillende factoren kunnen bijdragen aan dit verlies aan potentie:

1. Door licht geïnduceerde afbraak (LID): Dit is een veel voorkomend degradatiemechanisme in zonnecellen van kristallijn silicium. Bij blootstelling aan zonlicht kunnen bepaalde onzuiverheden en defecten in het siliciummateriaal interageren met licht, waardoor schade aan de celstructuur ontstaat. LID treedt doorgaans op tijdens de beginfase van de levensduur van een zonnecel en kan leiden tot een vermogensverlies van ongeveer 2%-3%.

2. Ultraviolette (UV) afbraak: Langdurige blootstelling aan ultraviolette straling van de zon kan schade veroorzaken aan de beschermende lagen en materialen die in zonnecellen worden gebruikt, zoals het inkapselingsmiddel, de antireflectiecoating en de celverbindingen. Deze degradatie kan leiden tot verkleuring, barsten en verminderde lichttransmissie, wat uiteindelijk het vermogen van de cel beïnvloedt.

3. Thermische fietsen: Zonnecellen ervaren temperatuurschommelingen als gevolg van dag-nachtcycli en seizoensveranderingen. Herhaaldelijke uitzetting en samentrekking van het halfgeleidermateriaal en andere componenten als gevolg van thermische cycli kan mechanische spanning veroorzaken, wat leidt tot de vorming van defecten en microscheuren. Dit kan resulteren in een geleidelijk verlies van vermogen.

4. Vochtigheid en vochtigheid: Hoge vochtigheids- en vochtniveaus kunnen corrosie van de metalen contacten en onderlinge verbindingen binnen een zonnecel veroorzaken. Waterdamp kan ook de cellagen binnendringen en interne schade veroorzaken. Deze afbraak komt vaker voor in vochtige klimaten en kan de prestaties van de cel beïnvloeden.

5. Vuil en vervuiling: Stof, vuil en andere deeltjes die zich ophopen op het oppervlak van zonnepanelen kunnen zonlicht blokkeren en de hoeveelheid licht die de cellen bereikt verminderen. Hoewel regelmatig schoonmaken dit probleem kan verzachten, is dit bij grootschalige zonne-installaties niet altijd praktisch.

6. Elektrische mismatch: Mismatches tussen individuele zonnecellen in een module of tussen modules in een array kunnen tot vermogensverliezen leiden. Deze mismatches kunnen optreden als gevolg van variaties in celefficiëntie, schaduw of verschillen in bedrading en aansluitingen.

7. Veroudering en materiaaldegradatie: Na verloop van tijd kunnen de materialen die in zonnecellen worden gebruikt, degraderen als gevolg van blootstelling aan omgevingselementen. Dit kan de degradatie omvatten van inkapselingsmaterialen, lijmen en andere componenten die bijdragen aan de algehele prestaties en duurzaamheid van de zonnecel.

Het is belangrijk op te merken dat de snelheid waarmee het vermogen afneemt, varieert afhankelijk van de technologie, kwaliteit en het productieproces van de zonnecellen. Fabrikanten verstrekken doorgaans garantie-informatie en verwachte degradatiepercentages voor hun producten, waardoor gebruikers weloverwogen beslissingen kunnen nemen bij het kiezen van zonnepanelen. Regelmatig onderhoud en reiniging kunnen ook helpen het stroomverlies te minimaliseren en de levensduur van zonnecellen te verlengen.