Ein internationales Forschungsteam hat die Auswirkungen von windbedingten Vibrationen auf photovoltaische (PV) Module untersucht und dabei erhebliche mechanische Folgen, insbesondere für größere Paneele, festgestellt. Die Hauptautorin Sagarika Kumar wies darauf hin, dass torsionale Frequenzen zwischen 4 Hz und 5 Hz festgestellt wurden, die zu Mikrorissen und möglichen Systemausfällen führen könnten.
Die Studie zeigt, dass die derzeitige Zertifizierung von PV-Modulen diese Umweltanforderungen nicht ausreichend berücksichtigt. Die Forschung ist in zwei Phasen strukturiert: Die erste konzentriert sich auf die Analyse von PV-Systemen unter verschiedenen Windbedingungen, während die zweite eine windfluiddynamische Analyse unter Verwendung historischer Daten und Modellierungen umfasst.
Das Team führte eine strukturelle Lastanalyse durch, die den statischen Winddruck bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten simulierte, einschließlich Bedingungen, die einem Hurrikan der Kategorie 1 ähneln. Die Ergebnisse zeigten, dass statische Lasten die Module um etwa 5,1 cm verschieben könnten.
Kumar betonte, dass die bestehenden IEC-Tests die beobachteten mechanischen Spannungen nicht vollständig repräsentieren. Das vorgeschlagene Protokoll umfasst Tests zu mittelfrequenten Vibrationen und dynamischen Lasttests, um reale Bedingungen besser zu simulieren.
Die Vibrationstests werden acht Stunden lang nach spezifischen Standards durchgeführt und beinhalten thermische Zyklen zur Simulation von thermomechanischer Ermüdung. Die dynamischen Lasttests bewerten die torsionalen Effekte mit einer Klemmmethode unter erhöhten Drucklasten.
Diese Forschung, die von Wissenschaftlern des Zentrums für Erneuerbare und Nachhaltige Energieforschung in Abu Dhabi und des Solar Energy Research Institute in Singapur durchgeführt wurde, zielt darauf ab, die Prüfprotokolle für PV-Module unter extremen Wetterbedingungen zu verbessern.