Akár a nem megfelelő gyártási folyamat, akár a nem kellő gondossággal végzett szállítás és telepítés, illetve az éghajlati viszonyok vagy más körülmények idézték elő őket, a mikrorepedések komoly fejtörést okoznak a napelemek fejlesztői és a projektek tulajdonosai számára. Most az EU által finanszírozott kutatási projekt azt tárta fel, hogy egy másik típusú stresszhatás adhatja a megoldást, és akár „be is gyógyíthatja“ a meglévő repedések egy részét.
A PHYSIC kutatói úgy vélik, hogy stresszhatásra épülő technikájuk eredményeként az EL ( elektrolumineszcens technikával készült) képeken látható sötét, töredezett részek újból csatlakoztak a cella aktív területeihez.
Kép: Eternal Sun
A cellák mikrorepedései komoly problémát jelentenek a napelem ágazatnak. A szilikoncella anyagának gyengesége miatt a nem megfelelően végzett mozgatás következtében repedezettség léphet fel a modul gyártása, szállítása és beszerelése során, és ez jelentős mértékben csökkenti a modul kimenőteljesítményét már a telepítés előtt.
A tudósok most új, a modulok szintjén alkalmazandó eljárásokra tettek javaslatot, előfeszítéses technikát alkalmaznak a modulban fellépő belső nyomófeszültség növelésére. A technikának alávetett cellák esetében bizonyítani tudták, hogy a mikrorepedések zárultak, és az elektrolumineszcencia segítségével végzett vizsgálat során repedezett, „sötét“ részként megjelenő területek újból aktív cellaterületté váltak.
A felfedezést az EU által finanszírozott PHYSIC projekt kutatói tették, akiket az Olaszországban, Luccában működő felsőfokú tudományok IMT Iskolája (IMT School for Advanced Studies) irányított. Ahelyett, hogy magukra a cellákra összpontosítottak volna, a projekt során a teljes modulszerkezet vonták alapos vizsgálat alá, amelyben az egyes cellák beágyazva találhatók.
„Az alapos elemzés vezetett ahhoz a felfedezéshez, hogy a modul gyártását követően a gyenge belső nyomófeszültség elérése növelheti az elektromos vezetőképességet a repedések környezetében“ – ismertette Marco Paggi, a PHYSIC projektért felelős professzor. „Ennek az elérendő belső feszültségnek köszönhetően a repedések többsége bezárul, így az elektromos áram szabadon áthaladhat rajtuk.“
A projekt becslései szerint a mikrorepedések gazdasági hatásai egyetlen év alatt – beleértve a javítás/csere költségeit és a kieső energiatermelést – kilowattóránként 6 eurót tesznek ki. Ez az éves szinten összesített veszteségeket bőven a három számjegyű, milliós nagyságrendű tartományba helyezi. „Az anyag öregedésével kapcsolatos kérdések mellőzése rendkívül károsnak bizonyulhat a napelem modulok üzemeltetésénél“ – jelezte Paggi –, „ami sokkal nagyobb mértékű energiaveszteséget okoz, mint a napenergia átalakítás hatékonyságának növelésére történő összpontosítással elérhető megtakarítás.“
Az Európai Unió Közösségi Kutatási és Fejlesztési Információs Szolgálatánál (Community Research and Development Information Service) elérhető projektleírás szerint a projekthez 149 000 eurónyi forrást biztosítottak, ez magában foglalja a források összegyűjtését és az elképzelés ipari kiaknázását lehetővé tevő induló vállalat megalapítását is.
Forrás: pv magazine
