تست های ارزیابی کیفیت پنل های خورشیدی در آزمایشگاه کدام اند؟

کیفیت در صنعت فتوولتاییک نه‌ تنها یک الزام فنی بلکه عامل اصلی اعتمادسازی در بازار انرژی های تجدیدپذیر است. هر پنل خورشیدی پیش از آنکه وارد مرحله بهره‌برداری شود، باید از فیلتر مجموعه‌ای از آزمون‌های دقیق و استاندارد عبور کند تا قابلیت اطمینان، بازده و دوام طولانی‌مدت آن مورد تأیید قرار گیرد. کنترل کیفیت پنل های خورشیدی، به عنوان بخشی حیاتی از فرآیند تولید و عرضه به بازار، تضمین می‌کند که هر محصول توان مقاومت در برابر تغییرات دمایی، رطوبت، فشار مکانیکی و تابش مداوم را دارد.

در واقع، بدون انجام آزمون‌های آزمایشگاهی، هیچ معیاری برای تشخیص اصالت عملکرد و طول عمر پنل های خورشیدی وجود نخواهد داشت. اهمیت این مرحله زمانی دوچندان می‌شود که بدانیم حتی انحرافی کوچک در نتایج آزمایش، می‌تواند منجر به افت بازده انرژی و کاهش عمر پنل در میدان عملیاتی شود. از این‌رو، کنترل کیفیت آزمایشگاهی، نقطه تلاقی علم، دقت و اعتماد در صنعت خورشیدی به شمار می‌آید.

بزرگ‌ترین کارخانه تولید پنل های خورشیدی در ایران، به یکی از پیشرفته‌ترین و به‌روزترین مراکز آزمایشگاهی کشور مجهز است که با استفاده از فناوری‌های نوین و تجهیزات دقیق، امکان انجام تمامی آزمون‌های استاندارد بین‌المللی بر روی پنل های فتوولتاییک را فراهم می‌سازد. به منظور تحقق شفافیت، رعایت اصول بی‌طرفی و جلب اطمینان کاربران، تمامی این آزمایش‌ها توسط تیمی ارزیاب و متخصص، مستقل از مجموعه مانا انرژی پاک  خارج از ساختار سازمانی آن انجام می‌شود. این رویکرد، تضمین‌کننده اصالت نتایج و اعتبار واقعی کیفیت محصولات در بالاترین سطح ممکن است.

استانداردهای بین‌المللی مرتبط با کیفیت پنل خورشیدی

برای ارزیابی و تضمین کیفیت پنل های خورشیدی، رعایت استانداردهای بین‌المللی نقش حیاتی دارد. این استانداردها که توسط سازمان‌های معتبر جهانی تدوین و تایید شده‌اند، چارچوبی منسجم و قابل اعتماد را برای طراحی، تولید و آزمایش پنل های فتوولتاییک فراهم می‌کنند. یکی از مهم‌ترین استانداردهای بین‌المللی در این حوزه، استاندارد IEC 61215 است که مشخصات فنی و عملکردی پنل های خورشیدی سیلیکونی را در برابر عوامل محیطی و عملکرد دائم مورد ارزیابی قرار می‌دهد. این استاندارد به طور خاص، تست‌های مقاومتی در برابر تابش خورشید، تغییرات دما، و تنش‌های مکانیکی را شامل می‌شود تا عمر و بهره‌وری سلول‌ها تضمین گردد.

استانداردهای ملی و منطقه‌ای کشورها نیز اغلب بر مطابقت با این معیارهای بین‌المللی تاکید دارند. به طور مثال در اروپا، قوانین Ecodesign و دستورالعمل‌های مربوطه، بر معیارهای بهره وری و پایداری تولید انرژی پنل های خورشیدی تاکید می‌کنند که نشان دهنده دامنه گسترده و چندوجهی استانداردهای جهانی است. رعایت استاندارد IEC 61215، معیار اصلی برای تولیدکنندگان پیشرو در صنعت خورشیدی دنیا و یکی از مبانی اصلی برای اطمینان کاربران این محصول است.

در ادامه شرح مختصری از تست های ضروری ارزیابی کیفیت و عملکرد پنل های خورشیدی ارائه می­گردد:

• آزمون بازرسی بصری پنل خورشیدی

تست بازرسی ظاهری پنل خورشیدی، که بخشی از استاندارد IEC 61215 است، به شناسایی عیوب ظاهری مانند ترک‌ها، خراش‌ها و ناپیوستگی‌ها کمک می‌کند و در شرایط نوری ۱۰۰۰ لوکس انجام می‌شود.  بازرسی بصری به عنوان یک روش غیرمخرب، امکان بررسی کیفیت و یکپارچگی ساختاری پنل‌ها را بدون آسیب زدن به آن‌ها فراهم می‌کند.

• آزمون حداکثر توان پنل خورشیدی

تعیین حداکثر توان پنل خورشیدی در آزمایشگاه فتوولتائیک براساس استاندارد تضمین کیفیت پنل، با قرار دادن پنل تحت تابش 700 تا 1100 وات بر متر مربع و دمای 20 تا 50 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود. با تغییر مقاومت بار و اندازه‌گیری ولتاژ و جریان، توان لحظه‌ای به دست آمده و نقطه حداکثر توان خروجی شناسایی می‌شود. این آزمون کیفیت به تحلیل عملکرد پنل در شرایط واقعی و بهینه‌سازی سیستم‌های خورشیدی کمک می‌کند.

• آزمون عملکرد در شرایط استاندارد

تست عملکرد پنل خورشیدی در شرایط استاندارد (STC) تحت دمای ۲۵ درجه سلسیوس و تابش ۱۰۰۰ وات بر متر مربع انجام می‌شود تا حداکثر توان تولیدی و کارایی پنل‌ها را در این شرایط بررسی کند. داده‌ها در بازه‌های زمانی مشخص ثبت و تحلیل می‌شوند تا عملکرد واقعی پنل در شرایط ایده‌آل مشخص گردد. نتایج این تست می­تواند معیاری برای مقایسه پنل‌های مختلف و کمک به انتخاب بهتر پنل خورشیدی باشد.

• آزمون حداکثر دمای عملیاتی پنل خورشیدی

حداکثر دمای عملیاتی پنل خورشیدی (NMOT) به دمای نامی سلول‌ها در شرایط خاص اشاره دارد و تحت تابش ۸۰۰ وات بر متر مربع، دمای محیط ۲۵ درجه سلسیوس و سرعت باد ۱ متر بر ثانیه اندازه‌گیری می‌شود. در اجرای این تست، دما در نقطه‌ای مشخص از پنل خورشیدی با استفاده از سنسور اندازه‌گیری و ثبت می‌شود. این مقدار به عنوان معیاری برای ارزیابی عملکرد پنل در شرایط دمایی بالا و یکی از تست های کیفیت پنل خورشیدی ضروری به شمار می­رود.

• آزمون حداکثر توان در شرایط استاندارد و شرایط محیطی

تست تعیین حداکثر توان در شرایط استاندارد به‌عنوان یک روش معتبر برای ارزیابی عملکرد پنل های خورشیدی تحت شرایط ایده‌آل انجام می‌شود و به تولیدکنندگان اطلاعات دقیقی درباره کارایی پنل‌ها ارائه می‌دهد. در مقابل، اجرای تست در شرایط NMOT به بررسی عملکرد واقعی پنل های خورشیدی در شرایط محیطی نزدیک به واقعیت می‌پردازد.

• آزمون عایق بندی پنل خورشیدی

تست عایق در پنل های خورشیدی به‌منظور ارزیابی کیفیت و عملکرد عایق‌های الکتریکی انجام می‌شود و با اعمال ولتاژ بالا به شناسایی نقص‌ها و آسیب‌ها کمک می‌کند. این تست مقاومت عایق را اندازه‌گیری کرده و مقادیر بالا نشان‌دهنده کیفیت خوب عایق و ایمنی سیستم است.

• آزمون ضریب حرارتی پنل خورشیدی

ضرایب حرارتی در پنل‌های خورشیدی به تحلیل تأثیرات دما بر عملکرد الکتریکی پنل‌ها کمک می‌کنند. ضریب آلفا نشان‌دهنده تغییرات جریان اتصال کوتاه با افزایش دما است، در حالی که ضریب بتا و گاما به کاهش ولتاژ مدار باز و حداکثر توان خروجی در شرایط دمای بالا اشاره دارند. درک این ضرایب برای بهینه سازی عملکرد سیستم های خورشیدی و انتخاب مناسب پنل‌ها در شرایط مختلف جوی ضروری است.

• آزمون توان پنل خورشیدی در شرایط تابش ضعیف

تست تعیین حداکثر توان در تابش کم برای پنل های خورشیدی به ارزیابی عملکرد این پنل‌ها در شرایطی که تابش نور خورشید کم است، اختصاص دارد و در روزهای ابری و ساعات پایانی روز اهمیت دارد. نتایج این تست می‌تواند به بهینه‌سازی سیستم‌های خورشیدی در مناطقی با تابش کم کمک کند و بازدهی انرژی را افزایش دهد.

• آزمون عملکرد پنل خورشیدی در فضای باز

تست قرارگیری پنل خورشیدی در فضای باز به ارزیابی عملکرد و دوام پنل‌ها در شرایط واقعی جوی می‌پردازد و تأثیرات عوامل مختلف مانند نور خورشید، باران و باد بر روی عملکرد و بهره وری پنل را تحلیل می‌کند. این فرآیند که در دستگاهی با شبیه سازی شرایط فضای باز اجرا می­شود، در بهبود کیفیت و قابلیت اطمینان پنل‌ها و بهینه‌سازی سیستم‌های خورشیدی موثر است.

• آزمون مقاومت پنل خورشیدی در برابر نقاط داغ

تست هات اسپات در پنل‌های خورشیدی به ارزیابی عملکرد و ایمنی این پنل‌ها در شرایطی می‌پردازد که نقاط داغ ممکن است ایجاد شوند، که می‌تواند منجر به کاهش کارایی و خطر آتش‌سوزی شود. این تست با شبیه‌سازی شرایطی مانند سایه‌گیری پنل و آلودگی، به مصرف‌کنندگان اطمینان می‌دهد که پنل‌های خریداری‌شده قادر به تحمل شرایط سخت هستند و در طول زمان به‌درستی عمل خواهند کرد.

• آزمون پنل خورشیدی تحت تابش UV

آزمون اشعه ماورا بنفش به ارزیابی مقاومت اجزای پنل های خورشیدی در برابر تابش UV خورشید می‌پردازد و به شناسایی مواد مستعد تخریب در برابر این اشعه کمک می‌کند. در این آزمایش، تابش UV به مدت 168 ساعت بر روی پنل‌ها اعمال می‌شود تا تأثیرات آن بر ساختار و عملکرد آن‌ها شبیه‌سازی شود.

• آزمون تاثیر چرخه حرارتی بر پنل خورشیدی

تست چرخه حرارتی به ارزیابی مقاومت پنل های خورشیدی در برابر تغییرات سریع دما می‌پردازد و شامل 200 چرخه حرارتی در محدوده دمایی 40- تا 85 درجه سانتی‌گراد است. این تست شبیه‌سازی شرایط واقعی محیطی را انجام می‌دهد و تأثیر انبساط و انقباض ناشی از تغییرات دما بر مواد و اتصالات پنل‌ها را در طول زمان بررسی می‌کند.

• آزمون یخ زدگی رطوبت

آزمایش یخ‌زدگی رطوبت پنل های خورشیدی  برای سنجش عملکرد و کیفیت پنل ها در برابر شرایط مرطوب و سرد طراحی شده است و شامل 10 چرخه دمایی از 40- تا 85 درجه سانتی‌گراد با رطوبت 85 درصد می‌باشد. این تست تأثیرات ترکیبی رطوبت و یخ‌زدگی بر ساختار پنل‌ها را بررسی کرده و به شناسایی آسیب‌ها و کاهش کارایی کمک می‌کند.

• آزمون رطوبت و گرمای همزمان

آزمایش گرمای مرطوب به بررسی کیفیت پنل های خورشیدی در برابر شرایط گرم و مرطوب می‌پردازد و شامل 1000 ساعت در دمای 85 درجه سانتی‌گراد با رطوبت 85 درصد است. هدف اصلی این تست تحلیل تأثیر ترکیب رطوبت و دما بر عملکرد الکتریکی و فیزیکی پنل‌ها و شناسایی مشکلاتی نظیر زنگ‌زدگی و کاهش کارایی است.

• آزمون استحکام پایانه های پنل خورشیدی

تست استحکام پایانه‌ها  بر روی پنل ها به ارزیابی کیفیت پنل خورشیدی و دوام اتصالات کابل‌ها و پایانه‌ها می‌پردازد و شامل دو فرآیند اصلی، تست پیچش و تست کشش است. تست پیچش مقاومت کابل‌ها در برابر نیروهای چرخشی را بررسی می‌کند، در حالی که تست کشش توانایی آن‌ها در تحمل نیروهای کششی ناشی از وزن و حرکت‌های محیطی را ارزیابی می‌کند.

• آزمون جریان نشتی خیس در پنل خورشیدی

آزمایش جریان نشتی خیس برای ارزیابی کیفیت عایق بندی پنل های خورشیدی در شرایط مرطوب انجام می‌شود و به بررسی نفوذ رطوبت به قسمت‌های حساس ماژول کمک می‌کند. این آزمایش با شبیه‌سازی شرایط محیط‌های مرطوب، جریان نشتی پنل خورشیدی را اندازه‌گیری می‌کند تا اطمینان حاصل شود که پنل توانایی حفظ عایق الکتریکی و عملکرد ایمن را دارد. اهمیت این تست کیفیت پنل خورشیدی در کاهش خطرات الکتریکی و افزایش عمر مفید پنل‌ها در شرایط مرطوب و بارانی است.

• آزمون بار مکانیکی بر پنل خورشیدی

پنل های خورشیدی تحت تأثیر بارهای مکانیکی متنوعی مانند برف سنگین و بادهای شدید قرار دارند که می‌تواند بر ساختار و کارایی آن‌ها تأثیر بگذارد. برای ارزیابی دوام و کیفیت پنل های خورشیدی در برابر این فشارها، آزمایش بار مکانیکی با اعمال بارهایی بین 2400 تا 5400 پاسکال انجام می‌شود تا واکنش مکانیکی پنل به دقت بررسی گردد. این آزمایش به تشخیص نقاط ضعف ساختاری و تضمین طول عمر و کارایی پنل‌ها در شرایط سخت محیطی کمک می‌کند و بخشی از استانداردهای کیفیت پنل های خورشیدی است.

• آزمون تاثیر ضربه تگرگ بر کیفیت پنل خورشیدی

در این آزمایش، گلوله‌های یخی با وزن مشخص با سرعت‌های کنترل شده به سمت پنل پرتاب می‌شوند تا مقاومت پنل خورشیدی در برابر ضربات شبیه‌سازی شود و بررسی شود که آیا پنل می­تواند بدون شکستگی یا آسیب، عملکرد خود را حفظ ‌کند.

• آزمون دیود بای پس پنل خورشیدی

تست دیود بای‌پس در پنل های خورشیدی برای ارزیابی عملکرد حرارتی و الکتریکی دیودها انجام می‌شود تا از بروز نقاط داغ ناشی از سایه اندازی یا نقص در سلول‌ها جلوگیری کند. این تست با استفاده از جریان‌های پالس و ثابت، ولتاژ و دمای دیودها را تحت شرایط مختلف اندازه‌گیری می‌کند تا سلامت و کارایی آن‌ها بررسی شود. هدف اصلی این آزمایش، اطمینان از عملکرد صحیح دیودهاست تا از آسیب به سلول‌های خورشیدی و کاهش بازدهی و عمر پنل جلوگیری شود.

• آزمون PID در پنل خورشیدی

تست کاهش عملکرد ناشی از اختلاف پتانسیل (PID) یکی از آزمون‌های حیاتی ارزیابی کیفیت پنل های فتوولتائیک است که تأثیرات ناشی از اختلاف ولتاژ بین پنل و زمین را بررسی می‌کند. در این آزمایش، پنل‌ها تحت شرایط کنترل‌شده با ولتاژ بالا قرار می‌گیرند تا اثرات PID شبیه‌سازی شود و میزان تخریب و کاهش عملکرد ارزیابی گردد.

بیشتر بخوانید: معرفی جامع تست های کیفیت و ایمنی پنل خورشیدی در آزمایشگاه فتوولتائیک مانا انرژی