ऐतिहासिक रूप से, फोटोवोल्टिक (पीवी) मॉड्यूल ने उच्च विश्वसनीयता का प्रदर्शन किया है, जिससे वे वैश्विक डीकार्बोनाइजेशन प्रयासों का एक भरोसेमंद और बढ़ता हुआ हिस्सा बन गए हैं।पीवी मॉड्यूल प्रौद्योगिकी में समय के साथ मॉड्यूल की विश्वसनीयता पर संभावित प्रभावों के साथ पुनरावृत्ति और विकास का इतिहास भी है।

इसे ध्यान में रखते हुए, राष्ट्रीय नवीकरणीय ऊर्जा प्रयोगशाला (एनआरईएल) के शोधकर्ता हाल ही में संभावित भविष्य की विश्वसनीयता प्रभावों की पहचान करने में मदद करते हैंसमीक्षा लेखमें प्रकाशितफोटोवोल्टिक्स का आईईईई जर्नल, "वक्र से आगे निकलना: अनुमानित तकनीकी परिवर्तनों से जुड़े नए फोटोवोल्टिक मॉड्यूल विश्वसनीयता जोखिमों का आकलन।"

लेख उन क्षेत्रों का भी सुझाव देता है जहां अतिरिक्त शोध, मानक और परीक्षण में सुधार हो सकता हैमॉड्यूलविश्वसनीयता.यह कार्य ड्यूरेबल मॉड्यूल मटेरियल्स (DuraMAT) कंसोर्टियम के हिस्से के रूप में किया गया था।

लेख के लेखकों में से एक और ड्यूरामैट कंसोर्टियम के निदेशक टेरेसा बार्न्स ने कहा, "मॉड्यूल विश्वसनीयता जोखिमों का अनुमान लगाना और उन्हें कम करना ड्यूरामैट के मिशन का केंद्र है।""इस लेख में, हम उन मॉड्यूल सामग्रियों और डिज़ाइनों से भविष्य की विश्वसनीयता के लाभों और चुनौतियों की पहचान करना शुरू करते हैं जिन्हें सांख्यिकीय रूप से मान्य विफलता विश्लेषण के लिए लंबे समय से क्षेत्र में तैनात नहीं किया गया है।"

बहुआयामी स्रोत पीवी अनुसंधान को बाजार की चिंताओं से जोड़ते हैं

लेख पीवी बाजार रिपोर्टों, पीवी शोधकर्ताओं और अन्य उद्योग हितधारकों के साथ साक्षात्कार, और सहकर्मी-समीक्षा साहित्य से क्रिस्टलीय सिलिकॉन मॉड्यूल के बारे में जानकारी को बाजार की चिंताओं के साथ अकादमिक चिंताओं से जोड़ने और तेजी से विकसित हो रहे ज्ञान और दृष्टिकोण को बेहतर ढंग से पकड़ने के लिए संश्लेषित करता है।

एनआरईएल के बाजार और नीति विश्लेषक, लेखक जेरेट ज़ुबॉय ने बताया, "हम एनआरईएल में भाग्यशाली हैं कि हमारे पास मॉड्यूल प्रौद्योगिकियों और विश्वसनीयता अनुसंधान के पूर्ण स्पेक्ट्रम को शामिल करने वाली विशेषज्ञता वाले सहयोगी हैं, साथ ही ड्यूरामैट के माध्यम से अतिरिक्त शोधकर्ताओं और उद्योग के दृष्टिकोण तक पहुंच है।""इनमें से कई विशेषज्ञों के साथ हमारी चर्चाओं ने प्रकाशित स्रोतों के साथ मिलकर प्रौद्योगिकी रुझानों और विश्वसनीयता निहितार्थों के हमारे विश्लेषण को आकार देने और मान्य करने में मदद की।"

प्रमुख पीवी रुझान चार श्रेणियों में आते हैं: मॉड्यूल आर्किटेक्चर, इंटरकनेक्ट्स, बिफेशियल टेक्नोलॉजी और सेल टेक्नोलॉजी

स्रोतों के संश्लेषण ने शोधकर्ताओं को चार श्रेणियों - मॉड्यूल आर्किटेक्चर, इंटरकनेक्ट्स, बिफेशियल टेक्नोलॉजी और सेल टेक्नोलॉजी के भीतर 11 प्रमुख प्रौद्योगिकी रुझानों की पहचान करने में सक्षम बनाया।11 रुझानों में से प्रत्येक के लिए (ऊपर ग्राफ़िक के नीचे सूचीबद्ध), लेखकों ने प्रौद्योगिकी चालकों (जैसे बेहतर प्रदर्शन, लागत, या स्थिरता), परिनियोजन अनुमान, विश्वसनीयता निहितार्थ, विश्वसनीयता जोखिमों को कम करने के विकल्प और आवश्यकता का विश्लेषण किया।अतिरिक्त अनुसंधान और परीक्षण।उन्होंने कई रुझानों के बीच विश्वसनीयता-संबंधी इंटरैक्शन का भी पता लगाया।

एक उदाहरण के रूप में, लेख में मोनोफेशियल डिज़ाइन से चल रहे स्विच का विवरण दिया गया है, जो केवल मॉड्यूल के सामने सूर्य के प्रकाश को बाइफेशियल डिज़ाइन में परिवर्तित करता है, जो मॉड्यूल के पीछे प्राप्त प्रकाश को भी परिवर्तित करके बिजली उत्पादन को बढ़ाता है।यह चलन मॉड्यूल के पिछले हिस्से पर अपारदर्शी पॉलिमर के स्थान पर ग्लास लगाने को बढ़ावा दे रहा है।इससे मॉड्यूल के आगे और पीछे दोनों तरफ पतले ग्लास का उपयोग हो रहा है, साथ ही पॉलीओलेफ़िन-आधारित एनकैप्सुलेंट्स का उपयोग भी बढ़ रहा है।

रुझानों का यह संयोजन विश्वसनीयता संबंधी विचार पैदा करता है जो मोनोफेशियल मॉड्यूल डिज़ाइन से जुड़े विचारों से भिन्न होते हैं।

एनआरईएल सामग्री वैज्ञानिक, लेखक एलिजाबेथ पामियोटी ने कहा, "चूंकि अद्वितीय क्षमता-प्रेरित गिरावट तंत्र बिफेशियल कोशिकाओं और मॉड्यूल के पीछे की तरफ हो सकते हैं, इसलिए इस कॉन्फ़िगरेशन के लिए विशिष्ट क्षमता-प्रेरित गिरावट परीक्षण विकसित करने की आवश्यकता है।""पतले ग्लास के उपयोग पर विश्वसनीयता अनुसंधान - ओला प्रभाव और संरचनात्मक अखंडता दोनों से संबंधित - साथ ही मिश्रित और सह-एक्सट्रूडेड एनकैप्सुलेंट और पारदर्शी पॉलिमर बैकशीट का उपयोग भी मूल्यवान होगा।"

चक्रीय अनुसंधान तीव्र समवर्ती परिवर्तनों के साथ गति बनाए रखता है

व्यक्तिगत पीवी प्रौद्योगिकी परिवर्तनों का मॉड्यूल विश्वसनीयता पर कई संभावित प्रभाव पड़ते हैं, विश्वसनीयता समस्याओं के जोखिम को कम करने से लेकर कम या कोई प्रभाव न होने से लेकर जोखिम बढ़ने तक।एक साथ कई परिवर्तन करने के जटिल प्रभाव अधिक महत्वपूर्ण और अधिक जटिल हैं।इस कारण से, लेख प्रत्येक के लिए विशिष्ट अनुशंसाओं के अलावा, असंख्य, परस्पर संबंधित प्रौद्योगिकी रुझानों की जटिलता को संबोधित करने के लिए सिफारिशें करता है।तकनीकीवर्ग।पीवी विश्वसनीयता सीखने का चक्र मॉड्यूल की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए निरंतर सुधार को सक्षम बनाता है क्योंकि तेजी से तकनीकी परिवर्तन जारी रहता है।

शोधकर्ता तकनीकी परिवर्तन के साथ मॉड्यूल की गुणवत्ता को बनाए रखने में पीवी विश्वसनीयता सीखने के चक्र की भूमिका पर प्रकाश डालते हैं।चक्र नए उत्पादों और डिज़ाइनों की शुरूआत के साथ शुरू होता है, और शेष चरण एक समग्र विश्वसनीयता मूल्यांकन प्रदान करते हैं जिसमें फ़ील्ड निदान, विफलता विश्लेषण, त्वरित परीक्षण और मानकों का विकास, और जीवनकाल अनुमान और भविष्य कहनेवाला मॉडलिंग शामिल है।चक्र तब फिर से शुरू होता है जब पिछले निष्कर्षों को नए तकनीकी परिवर्तनों के माध्यम से मॉड्यूल प्रदर्शन और विश्वसनीयता में सुधार में शामिल किया जाता है।

हालाँकि प्रकाशित लेख में केवल क्रिस्टलीय सिलिकॉन मॉड्यूल शामिल हैं, टीम एक अनुवर्ती लेख विकसित कर रही है जिसमें क्रिस्टलीय सिलिकॉन प्रौद्योगिकियों को प्रभावित करने वाले प्रमुख रुझानों पर अतिरिक्त विवरण प्रदान करते हुए पतली-फिल्म प्रौद्योगिकियां भी शामिल होंगी।

"सीखने का चक्र - पूर्वानुमानित मॉडल के विकास सहित - हमें क्षमता की पहचान करने और उसका समाधान करने के लिए किसी भी समय विश्लेषण से परे जाने में मदद करता हैविश्वसनीयताएनआरईएल के सामग्री वैज्ञानिक, लेखक मार्टिन स्प्रिंगर ने कहा, "समस्याएं बाजार में दिखने से पहले ही तुरंत सामने आ जाती हैं।" "वक्र से आगे निकलने से हमारा यही मतलब है।"

अधिक जानकारी:जेरेट ज़ुबॉय और अन्य, वक्र से आगे निकलना: अनुमानित तकनीकी परिवर्तनों से जुड़े नए फोटोवोल्टिक मॉड्यूल विश्वसनीयता जोखिमों का आकलन,फोटोवोल्टिक्स का आईईईई जर्नल(2023)।डीओआई: 10.1109/जेफोटोवी.2023.3334477