Исследователи из Института Фраунгофера по системам солнечной энергетики (Fraunhofer ISE) разработали новый подход, объединяющий ускоренные лабораторные испытания старения с натурными тестами на открытом воздухе. Цель этой методологии — точнее выявлять процессы деградации фотоэлектрических модулей по технологии TOPCon и усовершенствовать существующие протоколы испытаний на стрессоустойчивость.
Испытания проводились в течение примерно восьми месяцев. В эксперименте участвовали шесть коммерческих солнечных модулей: три на технологии TOPCon, два на базе гетероперехода (HJT) и один — с элементами PERC, мощностью от 391Вт до 571,5Вт. Производители модулей не раскрываются.
Перед и после лабораторного старения, а также во время натурных испытаний, модули регулярно тестировались на их вольт-амперные характеристики. Лабораторные тесты сопровождались испытаниями на станции Fraunhofer ISE в Мердингене, Германия, где модули были наклонены на 30° и ориентированы на юг. Для корректного сравнения данные IV-кривых фильтровали по освещённости и температуре.
Анализ показал:
- Модули TOPCon и HJT оказались чувствительны к проникновению влаги — это вызывает снижение тока короткого замыкания, вероятно из-за повреждений слоя инкапсуляции или изменений оптических параметров.
- Наибольшая деградация отмечена у модуля TOPCon с инкапсулирующим слоем из полиолефиновых эластомеров (POE): 3% в лаборатории и 9,75% на открытом воздухе за 8 месяцев.
- Даже без выделения уксусной кислоты в POE, неидеальная технология ламинирования или остатки химических процессов могут усиливать чувствительность к влаге и коррозии.
- Натурные испытания подтвердили, что TOPCon-модули подвержены деградации при облучении ультрафиолетом, что также наблюдалось в лабораторных условиях.
Учёные отмечают, что стандартные процедуры испытаний по IEC полезны, но не всегда отражают весь спектр реальных процессов деградации на практике. Комбинированный подход позволяет выявлять дополнительные риски и способствует повышению надёжности новых типов фотоэлектрических модулей.
