PV-fälttestningsanläggningen belägen vid Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion (MPI-CEC), ligger i Mülheim an der Ruhr, Tyskland. Takinstallationen inkluderar fem olika oorganiska solcellstekniker. Kredit:Thomas Hobirk, MPI-CEC
Solceller som används i solpaneler är känsliga för miljöfaktorer och försämras ofta med tiden. International Electrotechnical Commissions standarder för accelererad nedbrytning inkluderar inte fälttester. Medan vissa testanläggningar har gjort data tillgängliga, mycket av den data som behövs för att fatta affärsbeslut för PV är inte tillgänglig offentligt.
Vid testning av solpaneler, solens intensitet, den spektrala sammansättningen och ljusvinkeln är viktiga faktorer för att förstå varför vissa paneler är framgångsrika och andra bryts ned snabbare. Tester måste också innehålla många parametrar utöver bara temperatur.
För att ta itu med kunskapsklyftan i nedbrytningsmekanismer för olika PV-typer, forskare utförde tester under fem år där de samlade in väderdata och panelprestandainformation. Dessa datapunkter bearbetades med hjälp av aggregerings- och regressionsalgoritmer och filtreringsmasker för att förstå förändringen över tiden. Resultaten publiceras i Journal of Renewable and Sustainable Energy , från AIP Publishing.
"Vår studie visar att en av de föreslagna metoderna för att ta itu med detta problem, dvs. applicering av bestrålningsmasken, kan lägga till partiskhet till data utan att minska spridningen, " sa författaren Peter Kraus. "Vad vi blev förvånade över var att en enkel dataaggregering till ett längre tidsintervall, i kombination med årsmetoden för att beräkna försämringshastigheter, gav rimliga resultat som validerades när pyranometerdata exkluderades."
Testerna utfördes vid ett solcellskraftverk installerat vid Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion i Mülheim an der Ruhr, Tyskland. Takinstallationen inkluderar fem oorganiska PV-tekniker:mikromorf tunnfilmskisel, kadmiumtellurid, koppar-indium-gallium-selen, polykristallint kisel och amorft kisel.
Pyranometrar är sensorer som används för att mäta solljusstrålning, men de är benägna att göra fel och fel. Som ett resultat, de måste kontrolleras och kalibreras regelbundet.
För att hantera detta problem, forskarna använde en testmetod med öppen källkod skapad av National Renewable Energy Laboratory och Sun Power Corporation som kallas clear sky irradiance, vilket är den förväntade solinstrålningen på en given plats under idealiska förhållanden med klar himmel.
De jämförde prestandaförhållanden baserade på uppmätta verkliga data och data modellerade med hjälp av klar himmel för att visa skillnaden mellan datamängder, lyft fram datainkonsekvenser och rapportera korrekt prestanda över tid.
Författarna planerar att fortsätta att producera detaljerade data om PV-anläggningen för att utöka datamängden över längre tidsperioder och föra ut rå prestandadata till det fria där det kan användas för att förbättra tekniken.