مسائلی که به ظاهر بیارتباط هستند، مانند جدا شدن لایهها در لبههای ماژولهای فتوولتائیک، ترک خوردن مداوم پنلهای شیشهای و از کار افتادن آرایههای باتری به دلیل سایهاندازی، همگی به یک منبع اشاره دارند - مسائل ساختاری که در طراحی نیروگاههای فتوولتائیک نادیده گرفته شدهاند.
دادههای صنعت در سالهای اخیر نشان میدهد که «نرخ شکست بازرسی ظاهری در حال افزایش است» و بخش قابل توجهی از شکستها ناشی از مسائل ساختاری است. در همین حال، فناوری فتوولتائیک انعطافپذیر پیشرفتهای چشمگیری داشته است و مزایای ساختاری منحصربهفرد آن توجه فزایندهای را به خود جلب میکند.
ماژولهای فتوولتائیک مکرراً «عیوب اساسی» را نشان میدهند.
وقوع مکرر مسائل مربوط به جدا شدن لایهها در لبههای ماژولهای فتوولتائیک دیگر یک راز تجاری نیست. آزمایشهای مستقل صنعت نشان داده است که «چنین نقصهای جدا شدن لایهها در حال تبدیل شدن به علت اصلی خرابی ماژولها هستند».
این پدیده جدا شدن لایهها معمولاً پس از آزمایش در محیطی گرم و مرطوب، بهویژه در نواحی لبهای اجزای شیشهای رخ میدهد. هنگامی که حبابها در این لبهها تشکیل میشوند، نشان میدهد که نیروی چسبندگی بین مواد محصورکننده و سطح اجزا از بین رفته است.
وجود حبابها صرفاً یک مسئله زیباییشناختی نیست؛ بلکه تهدیدی مستقیم برای عملکرد ایمن کل سیستم فتوولتائیک است. هوا یک عایق الکتریکی نیست و جدا شدن لایهها مستقیماً منجر به کاهش فاصله خزش الکتریکی میشود. این بدان معناست که مسائلی مانند «خرابی عایق الکتریکی اینورتر»، «خرابی اتصال به زمین و حتی خطای قوس ماژول» احتمال بیشتری دارد که رخ دهد.
محدودیتهای طراحی ساختاری سنتی
مسائل ساختاری که توسط ماژولهای فتوولتائیک سفت و سخت در طول سرویسدهی طولانیمدت آشکار میشود، فراتر از جدا شدن لایهها است. تحقیقات مرتبط نشان میدهد که نقصهای عملیاتی اولیه متعددی در بسیاری از سیستمهای فتوولتائیک وجود دارد.
نقاط داغ شایعترین نوع نقص هستند که میتوانند منجر به گرم شدن بیش از حد موضعی شوند و در نتیجه پیری مواد و از دست رفتن توان را تسریع کنند.
در عین حال، این مطالعه همچنین موارد ترک خوردن شیشه و نقص در جعبه اتصال را مستند کرده است. این مسائل بیشتر ناشی از محدودیتهای ذاتی ساختارهای سنتی سفت و سخت است که قادر به انطباق انعطافپذیر با تغییرات محیطی نیستند و برای کاهش مؤثر تمرکز تنش تلاش میکنند.
نوآوری ساختاری فناوری انعطافپذیر
برخلاف فتوولتائیکهای سنتی سفت و سخت، فتوولتائیکهای انعطافپذیر مستقیماً بسیاری از نقاط ضعف طراحیهای سنتی را از طریق نوآوری در مواد و ساختارها برطرف میکنند. تحقیقات مرتبط، فناوری فتوولتائیک انعطافپذیر را از دیدگاههای مختلف پیش برده است.
ساختار بافر دولایه «محکم-شل» طراحی شده میتواند به طور موثر تنش ایجاد شده در طول فرآیند تولید و خم شدن را جذب و آزاد کند، در حالی که انتقال الکترونیکی را تضمین میکند.
این ساختار سلولهای خورشیدی انعطافپذیر را قادر میسازد تا حتی پس از آزمایشهای خمشی متعدد و آزمایشهای چرخه دمایی شدید، راندمان اولیه بالایی را حفظ کنند.
در همین حال، این مطالعه همچنین موارد ترک خوردن شیشه و نقص در جعبه اتصال را مستند کرده است. این مسائل بیشتر ناشی از محدودیتهای ذاتی ساختارهای سنتی سفت و سخت است که قادر به انطباق انعطافپذیر با تغییرات محیطی نیستند و برای کاهش مؤثر تمرکز تنش تلاش میکنند.
کاربرد انقلابی استنت انعطافپذیر
تکیهگاههای انعطافپذیر اساساً مفهوم ساخت نیروگاههای فتوولتائیک را تغییر میدهند. تکیهگاههای سنتی سفت و سخت به تراز کردن سایت در مقیاس بزرگ متکی هستند، در حالی که تکیهگاههای انعطافپذیر طراحی پیشتنیده را اتخاذ میکنند که میتواند با انواع زمینهای پیچیده و آب و هوای شدید سازگار شود.
سیستم پشتیبانی انعطافپذیر با موفقیت تحت آزمایشهای ارتعاش و ترکهای پنهان قرار گرفته است و عملکرد برجستهای را در آزمایشهای باد شدید و تگرگ نشان داده است. در محیطهای کاربردی مختلف، این پشتیبانی به طور مداوم در برابر چالشهای متعدد آب و هوایی شدید مقاومت کرده است.
مزایای زیستمحیطی ادغام چند سناریویی
مزیت واقعی فتوولتائیکهای انعطافپذیر نه تنها در مواد و فناوری آن، بلکه در سازگاری آن با سناریوهای کاربردی متنوع نهفته است. فتوولتائیکهای انعطافپذیر را میتوان در سطوح مختلفی مانند سقفهای منحنی و سایر سازههای نامنظم اعمال کرد.
برای پروژه «تکمیل ماهی-خورشید»، تکیهگاههای انعطافپذیر میتوانند فاصله کافی را برای دستیابی به همزیستی غیرمداخلهای «تولید برق در بالا و پرورش ماهی در زیر» فراهم کنند.
در کاربردهای ترکیبی مانند «فتوولتائیک + کشاورزی» و «فتوولتائیک + کنترل شن»، فناوری انعطافپذیر در مقایسه با راهحلهای سفت و سخت، سازگاری برتری را نشان داده است.
بررسی کل چرخه عمر نیروگاه
هنگام انتخاب فتوولتائیکهای انعطافپذیر، فرد نه تنها باید بر صرفهجویی در سرمایهگذاری اولیه تمرکز کند، بلکه مزایای جامع را در طول کل چرخه عمر نیروگاه نیز در نظر بگیرد. مسائل ساختاری که در مرحله طراحی نادیده گرفته میشوند، اغلب به یک بار سنگین برای عملیات و نگهداری بعدی تبدیل میشوند.
سیستمهای فتوولتائیک انعطافپذیر میتوانند نیازهای نگهداری ناشی از خرابیهای ساختاری را به میزان قابل توجهی کاهش دهند. طراحی انعطافپذیر میتواند به طور قابل توجهی خطرات ناشی از سایهاندازی، ضربههای فیزیکی و تنش حرارتی را کاهش دهد، مسائلی که اغلب منجر به نقاط داغ، ترک خوردن شیشه و جدا شدن لایهها در اجزای سنتی سفت و سخت میشوند.
صنعت فتوولتائیک در حال گذار از «تسخیر سفت و سخت» به «همزیستی انعطافپذیر» است، با فناوری فتوولتائیک انعطافپذیر که مسائل ساختاری را که مدتها در طرحهای سنتی نادیده گرفته شدهاند، برطرف میکند. در آینده، سطوح ساختمانی نامنظمتر و زمینهای کوهستانی پیچیده ممکن است توسط فتوولتائیکهای انعطافپذیر روشن شوند.
آن سایتهایی که قبلاً برای نصب سیستمهای فتوولتائیک «نامناسب» تلقی میشدند، اکنون به لطف فناوری انعطافپذیر، حیاتی جدید را تجربه میکنند.
شرکت انرژی X-solar Beijing Co., Ltd. یک شرکت انرژی نوآورانه فناوری است که در درجه اول در زمینه تحقیق و توسعه فرآیندهای سلول باتری آینده، تولید ماژولهای فتوولتائیک انعطافپذیر و محصولات ماژول فتوولتائیک ساختمانی BIPV (ساختمان-یکپارچه فتوولتائیک)، تولید تجهیزات پیشرفته، تحویل خط تولید و خدمات مدیریت انرژی هوشمند AI-CITY فعالیت میکند. مأموریت این شرکت ایجاد زندگی بهتر با انرژی پایدار است. ارزشهای اصلی آن عبارتند از صداقت، دقت، عزم، سرعت و یکپارچگی. X-solar Energy جوایز متعددی از جمله وضعیت یک SME مبتنی بر فناوری در سطح ملی، «جام پولاریس» 2024 شرکت فتوولتائیک تأثیرگذار در حال ظهور و جایزه هفتمین پروژه عالی صنعت و تجاری ذخیرهسازی انرژی فتوولتائیک و شارژ سال 2025 را دریافت کرده است.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
