Verregaande tests brengen lange termijn effect PID in kaart

PID verloop

Verregaande tests brengen lange termijn effect PID in kaart

Duitse wetenschappers hebben een ‘heavy-duty’ test ontwikkeld om inzicht te verwerven in de lange termijn effecten van Potential Induced Degradation. De tests gaan veel verder dan de gekende PID-tests volgens de IEC-standaarden. Het doel van het onderzoek is het begeleiden van producenten en investeerders bij de beste materiaalkeuze (voornamelijk wat betreft inkapselingsmaterialen) wat betreft PID-resistentie op de lange termijn.

Wetenschappers van het Duitse Center for Solar Energy and Hydrogen Research (ZSW) in Baden-Württemburg introduceerden recentelijk nieuwe testprotocols om investeerders en projectontwikkelaars zekerheid te geven over de weerstand van zonnepanelen ten aanzien van Potential Induced Degradation.

De tests werden ontworpen om veel verder te gaan dan deze die gespecificeerd zijn door de Internationale Elektrotechnische Commissie in haar IEC TS 62804-1-specificaties, die typisch vereisen dat zonnepanelen gedurende 96 uur hittetests ondergaan bij 60-85 °C en 85% vochtigheid en dit bij een nominaal vermogen van 1.500 Volt. Om voor de test te slagen dienen de panelen minstens 95% van hun initieel vermogen te behouden.

PID wordt veroorzaakt door lekstromen tussen het halfgeleidermateriaal van het zonnepaneel en andere systeemelementen en kan in sommige gevallen de open-circuitspanning en het maximale vermogenspunt van een paneel aanzienlijk verlagen.

‘PID-free’

PID free label zonnepanelen

Zonnepanelenfabrikanten verkopen al jaren zogenaamde ‘PID-vrije’ zonnepanelen, maar het defect vormt nog steeds een aanzienlijke bedreiging voor de prestaties op lange termijn, wat een extra zorg betekent voor investeerders en verzekeraars.

Duitse onderzoekers van het ZSW trachtten, in samenwerking met andere Europese instituten en modulefabrikanten, verder te gaan dan de IEC-standaarden door zonnepanelen te onderwerpen aan ‘de slijtage van tientallen jaren in bedrijf’ met als doel de PID-gevoeligheid beter te begrijpen.

Concreet betekende dit dat de spanning werd verhoogd tot 2.500 Volt en dat de test gedurende 1.000 uur werd uitgevoerd met een geleidende metaalfolie die contact maakte met de zonnepanelen. De test ging ook uit van een ‘worst-case’-scenario en hield geen rekening met hersteleffecten, waarvan bekend is dat ze zich voordoen wanneer het donker is.

Proof of concept

Om zijn nieuwe ‘heavy-duty’ protocol te valideren, testte de ZSW twee soorten zonnecellen. Eén waarvan bekend is dat ze een sterke PID-weerstand heeft en een andere die gevoeliger is voor rendementsverliezen door PID.

Afzonderlijke werden de panelen gecombineerd met drie verschillende inkapselingsmaterialen: standaard EVA (ethyleenvinylacetaat), een EVA ontworpen voor extra PID-weerstand en een polyolefinesubstantie. EVA is een thermoplast met ethyleenvinylacetaat die wordt gebruikt om de fotovoltaïsche cellen in te kapselen. Het gebruik van een andere samenstelling van EVA folie impliceert een lagere elektrische geleidbaarheid en bijgevolg een minder significante aanwezigheid van PID.

Alle inkapselingsmiddelen slaagden voor de standaard IEC-test bij 1.500 Volt. Zonnepanelen met standaard EVA verloren ongeveer 5% van hun vermogen na ZSW-tests, wat overeenkomt met twee jaar in het veld. Degenen met het speciaal ontworpen EVA-inkapselingsmiddel waren bestand tegen het equivalent van 22 jaar voordat de verliezen 5% overschreden, en de in polyolefine ingekapselde modules vertoonden volgens de ZSW vrijwel geen tekenen van PID, zelfs niet na het equivalent van 60 jaar in bedrijf.

In vergelijking met de huidige PID gevoelige zonnepanelen, die al meer dan 40 jaar op onze daken liggen, is de zonnepanelentechnologie met andere samenstelling van de EVA folie nog niet bewezen. Het valt dus niet uit te sluiten dat er zich tijdens de eerste maanden/jaren na installatie onverwachte problemen zouden voordoen.

PIDbox

In plaats van het risico te nemen om PID te reduceren door zonnepanelen met de onbewezen EVA technologie te installeren, kan men beter in PID gevoelige zonnepanelen investeren in combinatie met PID oplossingen zoals de PIDbox. Dit toestel verhoogt de efficiëntie van de zogenaamde ‘PID free’ zonnepanelen tot quasi hun initiële waarde en verlengt tevens hun levensduur.

De PIDbox is uniek in die zin dat het de enige PID oplossing in de markt is die totaal onafhankelijk van de omvormer werkt en bijgevolg nooit omvormergaranties zal schenden.

iLumen's Pidbox

Bron artikel ‘heavy duty’ PID tests: PV Magazine, 1 april 2020

Wil je meer weten over de PIDbox?

Ontdek hoe de PIDbox het rendement van uw zonnepanelen verhoogt.

Share this post

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *