Una revisión de los mecanismos de fallo y degradación de módulos fotovoltaicos: causas y técnicas de detección
Autores: Al Mahdi, Hussain; Leahy, Paul G.; Alghoul, Mohammad; Morrison, Alan P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una revisión de los mecanismos de fallo y degradación de módulos fotovoltaicos: causas y técnicas de detección
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía solar
Palabras clave
Módulos fotovoltaicos
Fallos
Degradación
Componentes
Causas raíz
Técnicas de detección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Con el aumento global en el despliegue de módulos fotovoltaicos (FV) en los últimos años, la necesidad de explorar y comprender sus mecanismos de fallo reportados se ha vuelto crucial. A pesar de que los módulos FV se consideran dispositivos fiables, a menudo ocurren fallos y degradaciones extremas. Algunas degradaciones y fallos dentro del rango normal pueden ser menores y no causar daños significativos. Otros pueden ser inicialmente leves pero pueden deteriorarse rápidamente, llevando a accidentes catastróficos, particularmente en entornos adversos. Este documento realiza una revisión de la literatura de vanguardia para examinar los fallos de los módulos FV, sus tipos y sus causas raíz basadas en los componentes de los módulos FV (desde el vidrio protector hasta la caja de conexiones). Se describen las consecuencias peligrosas que surgen de los fallos de los módulos FV y se detalla el daño potencial que pueden causar al sistema FV. La literatura revela que cada componente es susceptible a tipos específicos de fallo, con algunos componentes deteriorándose por sí solos y otros afectando a componentes adicionales de FV, lo que lleva a fallos más severos. Finalmente, esta revisión resume brevemente las técnicas de detección de fallos en FV, enfatizando la importancia de las técnicas de caracterización eléctrica y subrayando la relevancia de considerar más parámetros eléctricos. Lo más importante es que esta revisión identifica los procesos de degradación más prevalentes, sentando las bases para una investigación adicional por parte de la comunidad de investigación en FV a través de estudios de modelado y experimentales. Esto permite una detección temprana al comparar el rendimiento de FV cuando ocurren fallos o degradaciones para prevenir una progresión grave. Cabe destacar que la mayoría de los estudios incluidos en esta revisión se centran principalmente en detallar los fallos y la degradación observados en las operaciones de FV, lo que puede atribuirse a diversos factores, incluido el proceso de fabricación y otras influencias externas. Por lo tanto, proporcionan explicaciones de estos mecanismos de fallo y causas, pero no exploran extensamente acciones correctivas ni proponen soluciones basadas en experimentos de laboratorio o experiencia del mundo real. Sin embargo, dentro de este campo de estudio, existen estudios correspondientes que han diseñado experimentos para sugerir medidas preventivas y soluciones potenciales, una revisión en profundidad de esos estudios está más allá del alcance de este documento. Sin embargo, este documento, a su vez, sirve como un recurso valioso para los académicos al limitar los fallos de FV para evaluar críticamente los estudios disponibles en busca de medidas preventivas y acciones correctivas.
Descripción
Con el aumento global en el despliegue de módulos fotovoltaicos (FV) en los últimos años, la necesidad de explorar y comprender sus mecanismos de fallo reportados se ha vuelto crucial. A pesar de que los módulos FV se consideran dispositivos fiables, a menudo ocurren fallos y degradaciones extremas. Algunas degradaciones y fallos dentro del rango normal pueden ser menores y no causar daños significativos. Otros pueden ser inicialmente leves pero pueden deteriorarse rápidamente, llevando a accidentes catastróficos, particularmente en entornos adversos. Este documento realiza una revisión de la literatura de vanguardia para examinar los fallos de los módulos FV, sus tipos y sus causas raíz basadas en los componentes de los módulos FV (desde el vidrio protector hasta la caja de conexiones). Se describen las consecuencias peligrosas que surgen de los fallos de los módulos FV y se detalla el daño potencial que pueden causar al sistema FV. La literatura revela que cada componente es susceptible a tipos específicos de fallo, con algunos componentes deteriorándose por sí solos y otros afectando a componentes adicionales de FV, lo que lleva a fallos más severos. Finalmente, esta revisión resume brevemente las técnicas de detección de fallos en FV, enfatizando la importancia de las técnicas de caracterización eléctrica y subrayando la relevancia de considerar más parámetros eléctricos. Lo más importante es que esta revisión identifica los procesos de degradación más prevalentes, sentando las bases para una investigación adicional por parte de la comunidad de investigación en FV a través de estudios de modelado y experimentales. Esto permite una detección temprana al comparar el rendimiento de FV cuando ocurren fallos o degradaciones para prevenir una progresión grave. Cabe destacar que la mayoría de los estudios incluidos en esta revisión se centran principalmente en detallar los fallos y la degradación observados en las operaciones de FV, lo que puede atribuirse a diversos factores, incluido el proceso de fabricación y otras influencias externas. Por lo tanto, proporcionan explicaciones de estos mecanismos de fallo y causas, pero no exploran extensamente acciones correctivas ni proponen soluciones basadas en experimentos de laboratorio o experiencia del mundo real. Sin embargo, dentro de este campo de estudio, existen estudios correspondientes que han diseñado experimentos para sugerir medidas preventivas y soluciones potenciales, una revisión en profundidad de esos estudios está más allá del alcance de este documento. Sin embargo, este documento, a su vez, sirve como un recurso valioso para los académicos al limitar los fallos de FV para evaluar críticamente los estudios disponibles en busca de medidas preventivas y acciones correctivas.