Australijscy naukowcy opracowują automatyczną metodę kwalifikacji modułów PV do drugiego życia
Grupa badawcza z Australii opracowała zautomatyzowaną metodę przesiewową, która ma pomóc w kwalifikacji wycofanych modułów fotowoltaicznych do zastosowań w drugim obiegu. Metoda opiera się na dwóch głównych etapach analizy charakterystyk prądowo-napięciowych (I-V): wstępnej filtracji kontroli jakości oraz ilościowej ocenie stanu modułu.
Jak wyjaśnia Marco Ernst, współautor badania, w związku z rosnącą liczbą demontowanych paneli PV potrzebne są skalowalne sposoby identyfikacji tych, które wciąż nadają się do użytku. Nowość podejścia polega na skali i zakresie analiz – przebadano kilka tysięcy wycofanych modułów, szacując ich pozostały okres użytkowania oraz porównując wyniki z obrazowaniem elektroluminescencyjnym (EL) i testami rezystancji izolacji w warunkach mokrych. Wcześniejsze badania opierały się na małych próbkach i nie oceniały korelacji między wydajnością a integralnością izolacji na tak dużą skalę.
Prototyp przenośnego sprzętu do szybkiej oceny (Rapid-Triage) opracowany przez CSIRO Energy został przetestowany przez australijską firmę Second Life Solar. Mobilny zestaw pozwala ocenić stan elektryczny i mechaniczny modułu w mniej niż 60 sekund, przy koszcie kilku dolarów australijskich za moduł. Kampania pomiarowa trwała 18 dni między grudniem 2024 a czerwcem 2025, a ostateczny zbiór danych objął 3749 modułów, z czego 3679 miało również dane EL. Panele pochodziły od ponad 100 producentów, a ich moc znamionowa wynosiła od 160 W do 370 W.
W pierwszym etapie procesu odrzucano moduły z wyraźnie nieprawidłowymi charakterystykami I-V, takimi jak niedopasowanie podłańcuchów, wczesny zanik prądu czy niskie współczynniki Vmp/Voc. W drugim etapie oceniano parametry takie jak współczynnik wypełnienia (FF), rezystancja szeregowa (Rs), rezystancja bocznikowa (Rsh) i szacunkowa degradacja mocy. Moduły odrzucano, jeśli FF spadł poniżej 60% lub degradacja przekroczyła 25%. Automatyczne klasyfikacje porównano z ręczną oceną oraz z testami mokrymi IEC 61215.
Wyniki pokazały, że 58,1% modułów spełniło kryteria wydajnościowe, a mediana szacowanego pozostałego okresu użytkowania wyniosła około 12 lat. Jednak około 14% modułów, które przeszły pomyślnie testy I-V i EL, nie przeszło testów mokrych. Ernst podkreśla, że moduł może wyglądać na sprawny, ale mieć problemy z izolacją, co stwarza ryzyko bezpieczeństwa i może powodować problemy operacyjne, takie jak wyzwalanie zabezpieczeń ziemnozwarciowych w falownikach. Badanie opublikowano w czasopiśmie „Solar Energy Materials and Solar Cells”.
Źródło: pv magazine AU
