V blízkosti mesta Nowy Sącz bolo zriadené výskumné fotovoltaické laboratórium SOLSUM sp.z o.o. jeden z lídrov na trhu fotovoltaických zariadení v Poľsku.

Hlavnou meracou aparatúrou a zároveň najmodernejším zariadením celého laboratória je solárny simulátor triedy AAAA (tzv. slnečná komora), v ktorom je možné generovať kvalitné svetlo so spektrom podobným slnečnému žiareniu ( v súlade s normou STC), ktorý pripadá na testovaný fotovoltický modul umiestnený v špeciálne navrhnutej testovacej komore. Štandard STC (Standard Test Conditions) sú štandardné podmienky, v ktorých sa testujú fotovoltické moduly uvádzané na trh za účelom zistenia ich výkonu a ďalších parametrov.

Vďaka pokročilému meraciemu zariadeniu je možné skontrolovať najdôležitejšie parametre a kvalitu fotovoltických modulov, ktoré budú rýchlejšie, lacnejšie a oveľa dostupnejšie. Len niekoľko centier v Európe sa môže pochváliť touto triedou výskumných zariadení a laboratórnych zariadení. Je to tiež jediné laboratórium v ​​Poľsku, ktoré je 100% napájané priamo z OZE a je úplne energeticky nezávislé vďaka systému skladovania energie.

Meranie sa vykonáva pre podmienky STC na základe referenčných modulov a postupu merania vyvinutého v laboratóriu.

Elektronický systém solárneho simulátora zaznamenáva parametre zo svietidiel s generátorom zábleskov, signály napätia, prúdu a intenzity žiarenia, pričom sa súčasne meria teplota.

Všetky parametre súvisiace s meraním je možné nastaviť v špeciálne vyvinutom softvéri. Výsledky merania sú zobrazené graficky a digitálne. Kľúčové parametre sú vypočítané z nameraných prúdových a napäťových signálov.

Solárny simulátor dokáže testovať fotovoltické moduly v nasledujúcich technológiách: kremík mono/polykryštalický, amorfný, CdTe a CIS/CIGS.

Simulátor meria parametre IV grafu (krivka prúdu a napätia). Dá sa to dosiahnuť pri akejkoľvek úrovni intenzity od 200 W/m2 do 1200 W/m2 a spektre AM 1,5.

Okrem toho je možné určiť nasledujúce parametre:
ISC  – skratový prúd modulu,
IMP  – prúd pri maximálnom výkone,
VOC  – napätie naprázdno
VMP  – napätie v bode maximálneho výkonu,
PM – maximálny výkon,
FF – faktor plnenia,
Eff  – účinnosť premeny žiarenia

Rovnako ako analýzy odchýlok kriviek na posúdenie odporu:
RS  – sériový odpor
RSH  – paralelný odpor

Podľa IEC 60891

Na spracovanie a analýzu údajov sa používa špeciálny softvér.

Pohľad na softvérové ​​rozhranie s výsledkami merania

Parameter, ktorý hovorí o kvalite článkov / modulov je faktor plnenia (FF). Tento faktor je meradlom kvality solárneho článku. Je to dostupný výkon v bode maximálneho výkonu (Pm) vydelený napätím naprázdno (VOC) a skratovým prúdom (ISC). Faktor plnenia je priamo ovplyvnený hodnotami série článkov, bočníkovým odporom a stratami diódy. Zvýšenie odporu bočníka (Rsh) a zníženie sériového odporu (Rs) vedie k vyššiemu faktoru plnenia, čo vedie k vyššej účinnosti a priblíženiu výkonu článku k jeho teoretickému maximu. Faktor plnenia sa zvyčajne pohybuje od 50 % do 82 % (čím vyššie, tým lepšie) a ukazuje, aké veľké rozdiely vo výrobe energie môžu byť vďaka kvalite článkov/modulov.

Simulátor slnečného žiarenia pracuje v triede merania AAAA definovanej v súlade s normou IEC 60904-09, ed. 2. Základné technické parametre simulátora a parametre, ktoré tvoria triedu merania AAAA sú uvedené v tabuľke 1.

Parameter	Hodnota (trieda merania)
Maximálna veľkosť modulu [cm x cm]	240 x 130
Počet meraní za 1 hodinu	120
Veľkosť klietky na meranie [cm x cm x cm]	465 × 240 × 250
Trvanie impulzu lampy [ms]	15
Rozsah intenzity žiarenia [W/m2]	200 ÷ 1000
Životnosť lampy [blesk]	40 000
Spektrum < ± 25 %	(A)
heterogenita < ±2 %	(A)
Krátkodobá nestabilita (STI) < 0,5 %	(A)
Dlhodobá nestabilita (LTI) < ±2 %	(A)

Zdroj: vlastné materiály SOLSUM

Elektroluminiscenčné meranie (EL metóda) fotovoltaických modulov – teda schopnosť detekovať mikrotrhliny a defekty modulov.

S intenzívnym rozvojom fotovoltaického trhu sa na trhu objavujú moduly rôznej kvality a na fotovoltaických farmách boli zistené nevídané javy ako PID (degradácia spôsobená rozdielom potenciálov), LID (degradácia spôsobená svetlom), preto sa čoraz viac a väčšia pozornosť sa venuje overovaniu kvality nakupovaných modulov. V prípade fotovoltaických fariem predstavuje 1-2 % zníženej výroby energie ročne straty niekoľko stoviek tisíc zlotých počas životnosti takéhoto zariadenia.

Luminiscencia je jav zahŕňajúci emisiu elektromagnetického žiarenia tuhými látkami a kvapalinami pod vplyvom excitačného faktora. V prípade elektroluminiscencie je budiacim faktorom elektrický prúd pretekajúci článkom. Po pripojení FV modulu k zdroju jednosmerného prúdu je možné pozorovať proces radiačnej rekombinácie. V dôsledku toho vzniká kvantum energie, ktoré je emitované vo forme elektromagnetickej vlny s dĺžkou blízkou infračervenej[1]. Solárne články vyžarujú slabé infračervené svetlo, keď nimi prechádza elektrina. Vďaka použitiu kvalitných kamier je možné zaznamenať vyžarované žiarenie.

EL zobrazovanie je dostupné s dvomi integrovanými kamerami. Kamera s rozlíšením pixelov 500 μm umožňuje presné meranie. Neaktívne oblasti a prvky aplikované na články, ako sú prípojnice, prípojnice, ako aj viditeľné poškodenia článkov, prípojníc, nesprávne vyrobené spájkované spoje sú prezentované ako tmavšie prvky ako oblasti bez defektov na obrázku, čo umožňuje detekciu a identifikáciu chyby vo fotovoltaických moduloch.

Moduly sú vyrábané v zmiešanej tolerancii (-+5Wp), preto testovanie skutočného výkonu a kvality modulov v podmienkach STC “Standard Test Condition” a ich priradenie k príslušnej zostave zaručuje optimálny výkon a dlhodobú bezproblémovú prevádzku. Výskum nezávislých inštitúcií ukazuje, že približne 5 % fotovoltaických modulov sa dostane ku koncovým používateľom so skrytými chybami.

Naše dlhoročné skúsenosti (od roku 2012) ukazujú, že k najväčšiemu poškodeniu modulov (napr. mikrotrhliny) dochádza v štádiu nakladania, vykladania, prepravy, veľmi často z ďalekej Ázie, a montáže a sú voľným okom neviditeľné. a koncový užívateľ ani inštalatér ho nedokážu odhaliť v štádiu montáže alebo na začiatku prevádzky, potom generuje značné náklady, znižuje produkciu energie a spôsobuje rýchlejšiu degradáciu. Testovaním fotovoltických modulov v našom laboratóriu máme istotu, že naši zákazníci dostanú len moduly najvyššej kvality a parametrov a výskumom a vývojom v oblasti fotovoltiky sa tento trh bude rozvíjať ešte rýchlejšie.

Čo je však z pohľadu koncového zákazníka najdôležitejšie, je; dlhodobá bezporuchová prevádzka inštalácie, jej najvyššia produktivita, prípadne pokles výkonu inštalácie po rokoch garantovaný výrobcom/predajcom pri predaji a prípadné škody spôsobené už vo fáze montáže alebo prevádzka. To má zásadný vplyv na návratnosť investície a prípadne aj záručné nároky. Jediným spôsobom, ako to zistiť, je otestovať moduly v laboratóriu SOLSUM pomocou najkvalitnejšieho certifikovaného zariadenia (slnečná komora) a softvéru, potom takýto postup dáva 100% istotu o aktuálnom výkone modulov, stupni degradácie výkonu. a možné poškodenie neviditeľné voľným okom.

Nižšie sú uvedené fotografie zhotovené počas testovania článkov v “slnečnej komore” pomocou meracích zariadení:

Rôzne druhy poškodení a defektov, ktoré majú negatívny vplyv na výrobu a životnosť inštalácie a sú voľným okom neviditeľné.

Zdroj: vlastné materiály SOLSUM

Profesionálna meracia stanica na meranie elektrických parametrov fotovoltických modulov.

Umožňuje kompletné meranie elektroinštalácie v súlade s normou PN-EN 61557, vykonáva všetky potrebné merania potrebné pre fotovoltaickú inštaláciu zahrnutú v norme PN-EN 62446 a navyše umožňuje vytvárať I – U charakteristiky, vypočítať hodnotu STC (štandardné testovacie podmienky) a zmerajte výkon na AC a DC strane meniča/invertora (1-fázový). Zariadenie je navrhnuté pre náročné pracovné podmienky (do 1000V, 15A DC). Pre výrazné zvýšenie bezpečnosti používateľa je MI 3108 EurotestPV dodávaný s bezpečnostnou sondou, ktorá zaisťuje bezpečné odpojenie prístroja od inštalácie po celý čas. Meracia stanica umožňuje na meranie vo fotovoltaických inštaláciách:

• Napätie, prúd, výkon, energia
• Izolačný odpor
• Uoc – napätie naprázdno a skratový prúd Isc
• I-U charakteristiky stringov a fotovoltaických modulov
• ožiarenia
• Napätie, prúd, výkon, účinník, harmonické.
• Výpočet účinnosti fotovoltaických modulov, meniča, účinnosti inštalácie
• Izolačný odpor
• Spojitosť ochranných vodičov
• Impedancia linky
• Impedancia slučky (podfunkcia s vysokým prúdom a bez vypínania RCD)
• Testovanie RCD (typ AC, A a B)
• Zemný odpor
• AC prúd (zaťaženie a únik)
• TRMS napätie, frekvencia, sled fáz
• Sila, energia, harmonické
• Grafické zobrazenie charakteristík: I – U charakteristiky reťazca/modulu sú zobrazené na LCD obrazovke zariadenia.
• Meranie výkonu a účinnosti: 2 napätia a 2 prúdy pri súčasnom meraní AC a DC hodnôt v jednofázových a trojfázových inštaláciách.
• Vzdialený záznamník environmentálnych údajov: Voliteľné zariadenie na diaľkové meranie ožiarenosti FV modulov a teploty počas meraní

Termografia (termovízia) použitie termovíznej kamery umožňuje zaznamenávať tepelné žiarenie a rozloženie teploty na testovanom povrchu, čo umožňuje odhaliť napríklad horúce miesta vo fotovoltaických moduloch.

Príklad vyšetrenia termovíznou kamerou

Kombinácia elektroluminiscenčného testu so stanovením prúdovo-napäťových charakteristík, termografia a test v slnečnej komore spolu s vizuálnym hodnotením umožňuje komplexnú analýzu stavu modulu.

Rozsah služieb, ktoré laboratórium poskytuje:

Merania parametrov modulu v podmienkach STC

Detekcia mikrotrhlín, elektricky neaktívnych oblastí

Detekcia chýb modulu, odchýlok od továrenských parametrov deklarovaných výrobcom

Diagnostika modulov z hľadiska poklesu a zlyhania parametrov

Merania starnutia modulov porovnaním parametrov v priebehu časových období

Záručná diagnostika modulov

Testovanie modulov a porovnávanie výsledkov ako nezávislá inštitúcia

Školiaca a poradenská činnosť

 

Pozývame vás na spoluprácu:

Vlastníci a užívatelia fotovoltických zariadení

Spoločnosti, ktoré montujú fotovoltaické zariadenia

Vedecké jednotky na vykonávanie výskumu

Miestne samosprávy, technické školy, univerzity

Výrobcovia fotovoltaických modulov

 

Príprava skúšobných vzoriek:

Je povolené merať fotovoltické moduly z článkov na báze monokryštalického a polykryštalického kremíka, ako aj tenkovrstvové moduly na báze amorfného kremíka.

Laboratórium vykonáva testy na fotovoltaických moduloch dodaných zákazníkom. Pri odsúhlasení podmienok objednávky je zákazník informovaný o požiadavkách na moduly a spôsobe ich prípravy na testovanie.

Pre využitie služieb laboratória nás prosím kontaktujte e-mailom alebo telefonicky.

 

Kontaktné údaje:

SOLSUM sp.z o.o.
Nowy Sacz – Swiniarsko 821
33-395 Chelmiec
Tel. +48 18 540 91 40
biuro@solsum.pl
www.solsum.sk

SOLSUM sp. z o.o., ktorej tvorcom a majiteľom, ktorý udáva trendy a smery aktivít v komerčnej aj výskumnej oblasti, je Paweł Gumulak, je jednou z popredných poľských spoločností s viac ako 8-ročnými skúsenosťami v projektovaní a inštalácii fotovoltaických inštalácií/akumulácií energie. / tepelné čerpadlá. Firma pôsobí po celom Poľsku, fotovoltaické inštalácie sme realizovali aj v Európe a Afrike. Robíme aj školiace aktivity, SOLSUM Academy už navštívilo cez 2000 ľudí. Nadviazali sme tiež strategické partnerstvo s AGH University of Science and Technology v Krakove v oblasti výskumu fotovoltických modulov a v oblasti inovácií. V roku 2020 sme spustili fotovoltaické laboratórium a 100% energeticky nezávislú výrobnú a administratívnu budovu – prvý projekt tohto typu v Poľsku. Víťaz ocenení a vyznamenaní, napr. Vedúci ekologického podnikania.

Ak sa chceš rozvíjať, pracovať v jednej z najmodernejších spoločností v Poľsku, máš zaujímavé nápady, vedomosti, skúsenosti alebo len chuť po originálnej práci a nebojíš sa výziev – zavolaj nám alebo nám pošli svoj životopis na rekrutacja @solsum.pl

Bibliografia:

[1]M Frazão, J. A. Silva, K. Lobato a J. M. Serra, „Elektroluminiscencia kremíkových solárnych článkov s použitím spotrebiteľského digitálneho fotoaparátu“, Meranie: Journal of the International Measurement Confederation, zväzok 99, str. 7-12, 2017