Dự báo tuổi thọ của tấm pin mặt trời

05/11/2013

Các nhà nghiên cứu tại Viện Cơ học Vật liệu Fraunhofer (Đức) đã phát triển một phương pháp có thể tính toán được hậu quả của những tác động môi trường đối với vật liệu theo thời gian dài.

Các tấm pin mặt trời luôn tiếp xúc với những điều kiện môi trường khác nhau, điều này làm giảm tuổi thọ của vật liệu theo thời gian. Các nhà nghiên cứu tại Viện Cơ học Vật liệu Fraunhofer (Đức) đã phát triển một phương pháp có thể tính toán được hậu quả của những tác động môi trường đối với vật liệu theo thời gian dài. Điều này cho phép dự báo đáng tin cậy về tuổi thọ của các tấm pin mặt trời.

Trong khi hầu hết các nhà sản xuất các tấm pin mặt trời cung cấp cho khách hàng của họ với mức đảm bảo tuổi thọ của chúng lên đến 25 năm, tuy nhiên các khách hàng không thể kiểm chứng được độ tin cậy của những đảm bảo này từ nhà sản xuất.

Các nhà khoa học tại Viện Cơ học Vật liệu Fraunhofer, đang làm việc trong dự án "Độ tin cậy của các mô-đun quang điện" do Bộ Môi trường Liên bang (BMU) tài trợ, đã phát triển một phương pháp mới để dự đoán tuổi thọ của mô-đun năng lượng mặt trời. Các nhà nghiên cứu kết hợp các dữ liệu đo đạc thực tế với kỹ thuật mô phỏng. Trên thực địa, họ nghiên cứu tác động của áp lực cơ học lên hệ thống. Thật vậy, chẳng hạn trọng lượng của tuyết bám trên vật liệu, thay đổi nhiệt độ và gió tạo ra áp lực cơ học đối với các tấm pin mặt trời. Điều này theo thời gian làm giảm hiệu quả của vật liệu.

Để hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến vật liệu, các nhà nghiên cứu đã trang bị một cảm biến cho mô-đun năng lượng mặt trời, thông qua những thay đổi đối với vật liệu, như biến dạng bề mặt của các thành phần. Sau đó, các phản ứng cơ học của vật liệu có thể được tính toán. Trong quá trình đánh giá, các nhà khoa học thấy rằng ngay cả một cơn gió nhẹ cũng đủ để tạo ra một rung động đối với các mô-đun. Rung động này là rõ rệt hơn so với nhiệt độ môi trường cao. Hơn nữa, tần số dao động tăng theo thời gian khi vật liệu, chẳng hạn bằng nhựa, trở nên cúng và giòn hơn dưới tác động của tia cực tím.

Một mô hình mô phỏng 3D chi tiết đã được phát triển cho các mô-đun năng lượng mặt trời. Dựa trên kết quả đo đạc thực địa, việc mô phỏng 3D cho phép tính toán những tác động theo thời gian của các yếu tố môi trường đối với các mô-đun pin mặt trời và những gì xảy ra đối với vật liệu. Để dự đoán tuổi thọ của một mô-đun, các nhà nghiên cứu kết hợp đo đạc thực địa với các giá trị đặc trưng cho độ bền của vật liệu. Theo các nhà nghiên cứu của Viện Cơ học Vật liệu Fraunhofer, quy trình dự báo này hiện có thể được sử dụng ngay. Để tạo ra các dự báo tốt nhất và đáng tin cậy, các nhà nghiên cứu cần những dữ liệu càng chi tiết càng tốt, cũng như các thông tin về hình học của các mô-đun. Ngoài ra, phương pháp dự báo của họ còn giúp các nhà chế tạo cải tiến về mặt hình học và vật liệu của các mô-đun nhằm gia tăng độ bền.

Lê My Theo http://www.bulletins-electroniques.com

Dự báo tuổi thọ của tấm pin mặt trời

Công nghệ thông minh tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng đô thị

National Energy Efficiency Programme - Ministry of Industry and Trade