Jerman, yang terkenal dengan amalan mampan dan kesedaran alam sekitar, telah menghadapi isu mendesak dalam industri tenaga suria. Isu ini berkaitan dengan penuaan pramatang lembaran belakang dalam modul solar 10 GW yang digunakan di pelbagai lokasi. Ini telah menyebabkan kemerosotan dalam kecekapan panel solar dan prestasi sistem. Walau bagaimanapun, terdapat penyelesaian kepada masalah itu, seperti yang kita terokai dalam artikel ini.
Masalah Penuaan Lembaran Belakang
Lembaran belakang ialah lapisan penebat di bahagian belakang modul panel solar. Fungsi utamanya adalah untuk melindungi lapisan dalam panel daripada faktor persekitaran luaran seperti sinaran UV, suhu tinggi, air, dan ion negatif.
Kemerosotan lembaran belakang diiktiraf sebagai salah satu punca utama kegagalan panel fotovoltaik. Ini adalah masalah khusus dalam kes degradasi awal, menandakan lapisan poliester alumin yang tidak berkualiti. Kesan negatif kemerosotan lembaran belakang pramatang melangkaui panel solar itu sendiri kerana semua jenis sel solar terjejas. Isu ini jelas merentasi semua skala pemasangan solar, daripada sistem atas bumbung kecil kepada pemasangan skala utiliti.
Latar belakang
Kemerosotan lembaran belakang telah menjadi subjek kebimbangan di seluruh dunia buat sementara waktu sekarang; trend yang kemudiannya mengejar Jerman. Pada 2013, penyelidik dari Institut Fraunhofer untuk Sistem Tenaga Suria telah merasmikan projek komprehensif untuk menganalisis kelaziman penuaan lembaran belakang merentas 100 MW panel fotovoltaik yang dipasang di Jerman. Kemerosotan lembaran belakang didapati menjadi masalah yang ketara kerana ia menyumbang kira-kira 80% daripada kerosakan yang dilaporkan.
Tambahan pula, para penyelidik mendapati bahawa tahap kemerosotan lembaran belakang berbeza-beza bergantung pada tapak pemasangan, dengan panel dipasang di kawasan pantai dan alpine menjadi yang paling terjejas. Trend ini konsisten dengan kajian yang dijalankan di seluruh dunia dan menyerlahkan masalah umum kemerosotan lembaran belakang.
Punca Penuaan Lembaran Belakang
Pelbagai faktor boleh menyebabkan penuaan lembaran belakang, termasuk luluhawa, ralat pembuatan, kualiti, pembaikan dan ralat pemasangan. Sebab utama helaian belakang semakin merosot ialah sinaran ultraungu: ini kerana helaian belakang mengandungi polimer dan pewarna yang tidak tahan UV, yang menyebabkan ia mengumpul haba pada siang hari dan menjadi rapuh dari semasa ke semasa. Selain itu, pendedahan kepada suhu tinggi, air dan ion negatif boleh mempercepatkan proses penuaan dengan ketara. Faktor-faktor ini bekerja bersama-sama sehingga, dari masa ke masa, ia menyebabkan lembaran belakang kehilangan sifat pelindungnya, yang membawa kepada kelembapan keseluruhan sistem suria.
Pengesanan Kerosakan Lembaran Belakang
Memandangkan kemerosotan lembaran belakang memberi kesan ketara kepada prestasi modul solar, adalah penting untuk mengenali tahapnya dan menjejaki arah aliran. Isu yang mesti kita pertimbangkan semasa menilai kerosakan lembaran belakang ialah saiz, bentuk dan keterukan kerosakan. Kaedah yang digunakan sehingga kini untuk mengesan kerosakan sedemikian melibatkan pemeriksaan visual panel, walaupun proses ini mencabar, memakan masa, dan tidak dapat dielakkan terdedah kepada kesilapan manusia.
Untuk menangani isu ini, penyelidik telah mula membangunkan kaedah tidak merosakkan yang bertujuan untuk mengesan dan mengukur kerosakan lembaran belakang dengan lebih tepat. Kaedah ultrasonik dan pembelajaran mesin memberikan pengesanan kerosakan yang lebih tepat dan merupakan pelengkap kepada pemeriksaan visual. Oleh itu, kaedah ini membolehkan analisis yang lebih baik dalam tempoh yang lebih singkat.
Penyelesaian
Jika dikesan awal, kerosakan lembaran belakang boleh diperbaiki dengan cepat, menghentikannya daripada merebak dan menggalakkan daya maju sistem jangka panjang. Terdapat tiga penyelesaian utama untuk membetulkan kerosakan lembaran belakang.
Pertama, bahagian lembaran belakang yang rosak boleh dibaiki terus pada panel solar dengan menutup kawasan yang bermasalah, menjadikannya kebal daripada kesan luluhawa atau menggunakan kaedah lain seperti pita pelekat sendiri.
Kedua, menggantikan helaian belakang sama sekali adalah penyelesaian yang berkesan, terutamanya jika panel solar masih dalam tempoh jaminannya.
Akhir sekali, penyelenggaraan proaktif dan pemeriksaan panel yang kerap boleh mencegah atau mengenal pasti masalah lebih awal, mengurangkan risiko kerosakan yang ketara. Ini memerlukan penggunaan sistem pemantauan dan pengesanan terkini.
Kesimpulan
Isu penuaan lembaran belakang pramatang adalah isu biasa di seluruh industri tenaga suria, dan Jerman tidak terkecuali. Masalahnya berpunca daripada keadaan cuaca dan kualiti pembuatan yang lemah, yang membawa kepada penurunan prestasi sistem dalam tempoh yang agak singkat. Walaupun sukar untuk mengesan kerosakan lembaran belakang dengan tepat, beberapa kaedah tersedia untuk mencapainya. Jika dikesan awal, membaiki atau menggantikan helaian belakang adalah proses yang agak mudah. Selain itu, pelaksanaan penyelenggaraan proaktif dan pemeriksaan tetap dapat mengelakkan kemungkinan kerosakan yang meluas. Komuniti saintifik boleh berusaha ke arah pembangunan helaian belakang berkualiti lebih baik yang lebih disesuaikan dengan keadaan cuaca yang tidak menentu dan keperluan pemasangan solar yang berkualiti tinggi.