Врагове на фотоволтаиците - ефект LeTID

Докато LID е явление, което е познато от почти 50 години, версията LeTID е открита едва през 2012 г. с появата на нов тип клетки, наречени PERC.

Какво е LeTID?

Изразява се в загубата на мощност при силициевите модули заради излагането на слънчева светлина, както вече ви разказахме в нашата статия за ефекта LID. До този момент двете явления са еднакви; основната разлика между LID и LeTID е, че последното възниква при високи температури, над 50ºC, докато LID се наблюдава на ниски температури.

Освен възникването при по-високи температури на работа, последващото развитие на LeTID прилича на LID. Различава се обаче в едно нещо, което го прави по-сериозно - бавното му възстановяване. Докато стабилизирането на модула при LID става през първите две години, възстановяването при LeTID е толкова бавно, че засяга голяма част от полезния живот на модула, което поставя в сериозна опасност икономическата жизнеспособност.

В началото LeTID се наблюдаваше най-вече при поликристалните силициеви клетки PERC. Но не спря дотук: след това започна да се докладва и при монокристални клетки PERC и дори при клетки n-type.

Тъй като модулите с клетки PERC се подготвят да заместят досегашните традиционни Al-BSF, възникването на LeTID представлява голяма пречка. Кой ще купи модули, които от една страна генерират 2-3% повече, но от друга страна губят до 10% от своето КПД след няколко години на експлоатация? Оттук цялата фотоволтаична общност - производители, университети, лаборатории, сертифициращи организации – полагат усилия, за да разберат по-добре ефекта и да разработят надеждни средства.

Защо възниква?

Текущите проучвания сочат един основен заподозрян: водородът. При производството на клетката водородните атоми се разпространяват от други слоеве на клетката до широката зона (bulk layer). Въпреки че конкретните процеси в клетката понастоящем се анализират, изглежда доста вероятно, че колкото по-високи са температурите на обработка, толкова по-голямо количество водород се разпространява в клетката.

Как се открива LeTID?

LeTID не е видимо без подходящите измервателни уреди. Както при практически всички аварии, и този проблем се забелязва, когато има анормален спад в КПД на панелите. След като бъдат изключени други, по-лесни за откриване причини, като hot-spots или разслояване, ще трябва да използваме специално електролуминесцентно оборудване, за да можем да диагностицираме щетите от LeTID, идентична процедура като диагностицирането на LID, микропукнатини и други дефекти.

Електролуминесценцията представлява „рентген за модула“, който прави видими невидимите за човешкото око дефекти. През този процес в модула се отдава максималния ток (Isc), при което се осветява и излъчва радиация при честота, която е видима само със специални филтри и камери. При измерванията, които правим, ще можем да открием бели, сиви и черни зони, което показва причинената щета. Зоните с по-тъмни цветове са тези, които са засегнати от LeTID, като нямат електрическа дейност и следователно намаляват КПД на панела.

Как се избягват ефектите LeTID?

Лабораториите и производителите работят усилено, за да открият причините за LeTID, за да разработят процедури за изпитване и да оптимизират производствените процеси с цел постигане на модули с най-малък риск от LeTID. Можем да се надяваме, че през 2020 г. ще имаме стандарт IEC, който стандартизира изпитванията за точното измерване на този ефект. TÜV Rheinland вече е разработил собствена процедура за определяне на LeTID.

Първите предложени мерки в процеса на производство на клетките PERC, които могат да ограничат LeTID, са:

• Използване на материи с ниско брутно съдържание на водород.
• Намаляване на температурите за обработка на клетките.
• Използване на по-тънки пластини.

Желанието за преодоляване на LeTID е толкова голямо, че някои производители вече сертифицират модулите си в лаборатория, с процедури, които все още не са завършени.

Понастоящем и докато все още не са ни напълно ясни причините за LeTID, ние, потребителите, не можем да направим много, за да намалим негово въздействие. Потребителят трябва да действа по същия начин като при другите вече познати рискове.