تأثير النقطة الساخنة في الوحدات الكهروضوئية: الأسباب والتأثيرات وتدابير الوقاية

يشير تأثير النقطة الساخنة في الوحدات الكهروضوئية إلى الظاهرة التي تظهر فيها، في ظل ظروف معينة، منطقة مظللة أو معيبة في فرع متصل بسلسلة منالوحدة الكهروضوئية، أثناء وجوده في حالة توليد الطاقة، يعمل كحمل، ويستهلك الطاقة المولدة من مناطق أخرى ويسبب ارتفاع درجة الحرارة الموضعي.

يمكن تلخيص العوامل الرئيسية التي تساهم في تأثير النقطة الساخنة على النحو التالي:

العائق: عندما يتم إعاقة الخلية الشمسية في الوحدة الكهروضوئية بواسطة الظلال أو الغبار أو أي أشياء أخرى، مما يمنعها من توليد تيار مثل الخلايا الطبيعية الأخرى، تصبح الخلايا المعيقة في الدائرة المتوالية مقاومة. تستهلك هذه المقاومة الطاقة الكهربائية التي تنتجها الخلايا الطبيعية الأخرى، مما يسبب التسخين ويؤدي إلى تكوين النقاط الساخنة.

مشكلات جودة الخلية: إذا كانت هناك مشكلات في جودة الخلايا، مثل التيار الداكن المفرط، أو عدم تطابق المقاومة الداخلية، أو مشكلات اللحام في خطوط الشبكة، أو العيوب داخل الخلايا نفسها (مثل الفقاعات، أو التصفيح، أو فشل الاتصال الداخلي، وما إلى ذلك)، يمكن أن تؤدي هذه أيضًا إلى تكوين نقاط ساخنة. يمكن أن تؤثر مشكلات الجودة هذه على التشغيل الطبيعي للخلايا، مما يمنعها من تحويل الضوء بشكل فعال إلى كهرباء، وتصبح مقاومات تستهلك الطاقة من الخلايا الأخرى.

الخصائص الكهربائية غير المتناسقة: إذا كانت الخصائص الكهربائية للخلايا في الوحدة الكهروضوئية غير متناسقة، فقد يؤدي ذلك أيضًا إلى ظهور نقاط ساخنة. في الدائرة المتسلسلة، إذا كانت الخصائص الكهربائية لبعض الخلايا لا تتطابق مع خصائص الخلايا الأخرى، فقد تستهلك المزيد من الطاقة الكهربائية أثناء التشغيل، مما يولد المزيد من الحرارة وبالتالي تشكل نقاط ساخنة.

يؤثر تأثير النقطة الساخنة بشكل كبير على أداء وعمر الوحدات الكهروضوئية. فهو لا يقلل من كفاءة توليد الطاقة للوحدات فحسب، بل يعمل أيضًا على تسريع عملية التقادم ويزيد من خطر فشل الوحدة. وفي الحالات القصوى، يمكن أن تصل درجة الحرارة داخل منطقة النقاط الساخنة إلى عدة مئات من الدرجات المئوية، مما قد يؤدي إلى نشوب حرائق.

للحد من تأثير تأثير النقطة الساخنة، يمكن اتخاذ التدابير التالية:

تحسين تصميم الوحدة لتحسين أداء تبديد الحرارة، مما يقلل من احتمالية تشكل النقاط الساخنة.

قم بتعزيز صيانة الوحدة وإدارتها من خلال فحص الوحدات الكهروضوئية وتنظيفها بانتظام لاكتشاف مشكلات النقاط الساخنة المحتملة ومعالجتها على الفور.

اعتماد تقنيات متقدمة للوقاية من النقاط الساخنة، مثل أنظمة التحكم الذكية في درجة الحرارة وتقنيات تبديد الحرارة التلقائية، لتقليل مخاطر تكوين النقاط الساخنة فيالوحدات الكهروضوئية.