光伏類型降解機(jī)理
在現(xiàn)在的生活中,太陽(yáng)能產(chǎn)品處處可見,人們用太陽(yáng)能煮飯,還有太陽(yáng)能熱水器等等,無(wú)處不見太陽(yáng)能產(chǎn)品,當(dāng)然,最重要的還是太陽(yáng)能發(fā)電,但是目前的技術(shù)并不能讓人們很好利用太陽(yáng)能發(fā)電。用于太陽(yáng)能電池板的光伏發(fā)電技術(shù)對(duì)環(huán)境因素非常敏感,往往會(huì)隨著時(shí)間的推移而退化。
為了填補(bǔ)各種光伏類型的降解機(jī)理方面的知識(shí)空白,研究人員進(jìn)行了為期五年的測(cè)試,收集了天氣數(shù)據(jù)和面板性能信息。這些數(shù)據(jù)點(diǎn)使用聚合、回歸算法和過(guò)濾掩碼進(jìn)行處理,以了解隨時(shí)間的變化。研究結(jié)果發(fā)表在美國(guó)物理研究院出版的《可再生和可持續(xù)能源雜志》上。
在測(cè)試太陽(yáng)能電池板時(shí),太陽(yáng)的強(qiáng)度、光譜組成和光的角度是理解為什么一些太陽(yáng)能電池板退化更快的重要因素。測(cè)試還必須包括溫度以外的許多參數(shù)。
“我們的研究著重指出,其中一項(xiàng)建議的解決方法,即如果使用輻照度掩模,可能會(huì)增加數(shù)據(jù)的偏差,而不會(huì)減少傳播,”作者彼得·克勞斯說(shuō)。“令我們驚訝的是,一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)匯總到更長(zhǎng)的時(shí)間間隔,再加上按年計(jì)算降級(jí)率的方法,產(chǎn)生了合理的結(jié)果,當(dāng)排除了日射強(qiáng)度計(jì)數(shù)據(jù)時(shí),這些結(jié)果得到了驗(yàn)證。”
測(cè)試是在德國(guó)魯爾河畔米爾海姆市馬克斯·普朗克化學(xué)能轉(zhuǎn)化研究所安裝的光伏電站中進(jìn)行的。屋頂裝置包括五種無(wú)機(jī)光伏技術(shù):微變形薄膜硅、碲化鎘、銅-銦-鎵-硒、多晶硅和非晶硅。日射強(qiáng)度計(jì)是一種用于測(cè)量陽(yáng)光輻照度的傳感器,但容易出現(xiàn)錯(cuò)誤和故障,因此,它們必須定期檢查和校準(zhǔn)。
為了解決這個(gè)問(wèn)題,研究人員采用了一種由國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室和Sun Power Corporation開發(fā)的開源測(cè)試方法,稱為晴空照度,這是在理想晴空條件下給定位置的預(yù)期太陽(yáng)輻照度。
他們比較了基于實(shí)測(cè)的真實(shí)世界數(shù)據(jù)和使用晴空輻照度建模的數(shù)據(jù)的性能比率,以顯示數(shù)據(jù)集之間的差異,突出數(shù)據(jù)的不一致性,并報(bào)告準(zhǔn)確的性能隨時(shí)間的變化。
研究人員計(jì)劃繼續(xù)生成關(guān)于光伏電站的詳細(xì)數(shù)據(jù),以便在更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)擴(kuò)展數(shù)據(jù)集,并將原始性能數(shù)據(jù)公開,以便用于改進(jìn)該技術(shù)。相信再過(guò)幾年到幾十年,當(dāng)人類利用太陽(yáng)能的技術(shù)很成熟的時(shí)候,這樣就有了無(wú)窮盡的能源供給社會(huì)的使用,再當(dāng)下就需要研究者更加努力研究新技術(shù)。