Una mirada más cercana a la degradación inducida por el potencial en las células solares

PID cubre una gama de diferentes efectos que se han observado para reducir el rendimiento del módulo fotovoltaico en el campo. La forma en que progresan estos efectos puede diferir según los materiales del módulo, las condiciones de instalación y otros factores, generalmente relacionados con las corrientes que se escapan de las células fotovoltaicas hacia el marco del módulo u otros elementos.

Científicos de la Universidad de York en el Reino Unido examinaron cómo el PID afectó una instalación fotovoltaica de 1,2 MW en Barcelona, ​​España, en un estudio de varios años que comenzó en 2019. El estudio utilizó imágenes térmicas de drones para detectar el PID que afectaba a varias cadenas de módulos dentro del proyecto, por buscando módulos con temperatura superficial elevada. El estudio encontró cuatro cadenas en el proyecto que se vieron afectadas por PID después de un año de operación y continuó observándolas a lo largo del tiempo.

Los resultados del estudio se pueden encontrar en “ Estudio de campo sobre la gravedad de la degradación inducida por el potencial fotovoltaico ”, que se publicó recientemente en Informes científicos. El grupo descubrió que estas cadenas se vieron afectadas inicialmente debido a fallas de puesta a tierra en los inversores del proyecto. Al comparar los resultados de las cadenas afectadas con una cadena "saludable" en el mismo proyecto, los hallazgos clave incluyen que incluso cuando PID parece haber tenido poco efecto en el rendimiento general del sistema, una vez que aparece puede causar una caída repentina en el rendimiento en casi cualquier tiempo.

Y también puede comenzar a desarrollarse en una cadena en casi cualquier momento, lo que significa que se deben realizar pruebas más frecuentes o imágenes de drones para evitarlo. El estudio también encontró que una caja "anti-PID", instalada en las cadenas identificadas después de un año de funcionamiento, podría evitar una mayor pérdida de rendimiento del PID e incluso generar cierto grado de recuperación, aunque algunos módulos tenían un rendimiento reducido de forma permanente, lo que destaca la necesidad para la detección temprana de mecanismos PID.

PID de polarización

En una investigación adicional publicada recientemente, los científicos dirigidos por la Universidad de Tsukuba en Japón realizaron un análisis detallado de un mecanismo PID conocido como "PID de polarización", que se conoce como el modo de progreso más rápido de PID, se ha demostrado en varias arquitecturas celulares y ha mostrado resistencia a los métodos comunes de mitigación, como cambiar a un encapsulante POE.

En su artículo, " Comprensión mecánica de la degradación inducida por el potencial de tipo polarización en módulos de células fotovoltaicas de silicio cristalino ", que se publicó recientemente en Investigación avanzada en energía y sostenibilidad, el grupo desarrolla un modelo para los mecanismos PID de polarización y describe dos factores que lo distinguen de los demás.

“Las dos características siguientes fueron particularmente importantes: la dirección del sesgo que causa la degradación no siempre es negativa. Depende del dopaje de la superficie”, explicaron los científicos. “Además, el PID de tipo polarización es considerablemente más rápido que el PID de otros tipos. Se satura en muy poco tiempo. Se debe construir un modelo que sea consistente con los rasgos característicos”.

El grupo aplicó su modelo "K-Center" a varios ejemplos, ilustrando cómo puede explicar con precisión varios efectos de PID y, con un mayor desarrollo, esperan que sea una herramienta valiosa para comprender y mitigar las pérdidas de rendimiento causadas por la polarización de PID.