Повреди и дефекти, които могат да се открият с термогравска инспекция на PV модули

Повреда на клетка

Слънчевите клетки (фотоволтаични клетки) са полупроводникови материали, които преобразуват слънчевата светлина директно в електрическа енергия. Площта на слънчевите клетки, чиито повърхности са оформени като квадрати, правоъгълници или кръгове, обикновено е около 60 cm² до 160 cm², а дебелината им е между 0,2-0,4 mm.

Дефектите на клетките се разглеждат като горещи точки при термографско изследване, които се оформят според производствените характеристики на панела. Фотоволтаичните панели обикновено се произвеждат чрез свързване на различен брой клетки (като 36, 60). Поради тази причина, ако производството дори на една клетка от панела намалее поради различни причини (сянка, замърсяване и т.н.), това се отразява на производството на всички клетки в панела.

Модул / грешка на връзката

Това е точката на свързване на кабелите, свързващи фотоволтаичните панели последователно един с друг и кабелите, излизащи навън. В тази кутия лентите/проводниците, идващи от клетките, са свързани към кабелите на панела към клемите. Съединителната кутия е вид клемна кутия. В тази кутия също има предпазители и байпасни диоди.

Разклонителните кутии, които са произведени устойчиви на външни условия, са залепени към задната повърхност на панела с химикали и имат отваряем капак отгоре.

Когато диодите изгорят, този капак може да се отвори за ремонт и измерване. В същото време топлината на съединителната кутия може да се види от повърхността на панела в случай на неизправност. Откриването на неизправности в съединителната кутия в ранните етапи е важно за предотвратяване на риска от пожар.

Пукнатини в модула

Аномалии на модула, причинени от пукнатини в модула. Клетките, достигащи високи температури поради тези пукнатини, водят до топене на спойка, термична умора, разкъсване на контактните проводници и бързо стареене на непокътнати клетки. Тази повреда, която възниква в случай на грешка при монтажа, грешка в производството или излагане на панела на външен механичен ефект, може да бъде открита чрез термографски преглед.

Повтарящото се относително движение на напукани клетъчни части може да доведе до пълно отделяне и по този начин неактивни клетъчни части. За този специален случай е възможна ясна оценка на загубата на мощност. За 60-клетъчен 230 W PV модул загубата на части от клетките е приемлива, стига загубената част да е по-малко от 8% от площта на клетката.

Повреда на диод/спойка

За да се получи желаното напрежение от слънчевите клетки, тези клетки се свързват последователно или паралелно и тези клетки не винаги получават еднакъв интензитет на слънчева светлина. В случай на засенчване, изходната мощност на панела намалява. За предотвратяване на това падане се използват байпасни диоди. Байпасните диоди се активират в засенчено състояние. Токът протича през диодите, предотвратявайки намаляването на мощността на панела.

Байпасният диод, който в идеалния случай трябва да бъде свързан към всяка клетка, не е свързан по този начин, защото увеличава цената. Една от често срещаните повреди в инсталациите са активните байпасни диоди, такива повреди показват характерно термично разпределение в определена лента на панела в зависимост от начина, по който са свързани.

Деламинация

Дефекти, причинени от лоша адхезия между стъклото, капсулата, активните слоеве и задните слоеве.

Обикновено разслояването възниква поради замърсяване на адхезията (напр. неправилно почистване на стъклото) или фактори на околната среда, последвано от проникване на влага и корозия. Клетката се нагрява твърде много, увреждайки както покриващия материал (EVA), така и поддържащия филм (TPT).

Дефектите на разслояване са по-често срещани в модули, произведени чрез тънкослойна техника, и имат малък риск от причиняване на пожар сами по себе си. Въпреки това, ако тази повреда се комбинира с повреда на байпасен диод, това причинява значителна опасност за безопасността в допълнение към значителна или, по-вероятно, пълна загуба на захранване на модула. Пропуските могат да създадат голяма и непрекъсната дъга при температури, които могат да разтопят стъкло, в зависимост от общото напрежение на системата.

Повреда в стринговете

По отношение на принципите на работа; Стринговете (матриците) се състоят от свързани помежду си фотоволтаични панели и така образуваните масиви са свързани към инвертора. Инверторите се свързват към колекторно табло за променлив ток и от това табло към мрежата чрез трансформатор.

При централизираните инвертори връзките на масивите от фотоволтаични панели се събират в колекторна кутия за постоянен ток и се свързват към централния инвертор от тази кутия. Централният инвертор е свързан към мрежата чрез трансформатор. Като се има предвид този принцип на работа, грешките на струните намаляват изходната мощност на цялата инсталация и се анализират при термографската инспекция според топлинните характеристики на съседните панели, съответстващи на оформлението на трасето.

Засенчване

В случай на частично засенчване в слънчеви енергийни системи, мощността варира значително в зависимост от напрежението, намалявайки изходната мощност на панела.

Във фотоволтаичните системи, когато върху някои от клетките падне сянка, тези клетки действат като диоди, блокирайки тока, генериран от други клетки. Тези клетки, действащи като диоди, също са подложени на напрежението на другите клетки, причинявайки локализирано прегряване, което води до пробиване на връзката и повреда на модула. Тези неизправности са причинени от слънчева светлина, блокирана от растителност около фотоволтаичната система, изкуствени конструкции или съседни редове поради неправилна инсталация.