요약

바카라 커뮤니티 인 Renewable Energy Research Center의 Solar Module 팀 (이하 "이 팀"이라고 함)은 "Crystallicon Solar Solar Cell Moduls (일반적으로 Panels로 지칭) (일반적으로 Panels)의 바카라 커뮤니티을 예측하는 기술 시스템을 확립했습니다 (이에 대한 공동 연구를 개선하기위한 전력 생성을 개선하기위한 기술) Kyocera Corporation 이를 통해 태양 전지 모듈의 바카라 커뮤니티 발전을 예측할 수 있습니다

이 기술 시스템은 두 가지 독립적 인 바카라 커뮤니티 예측 기술로 구성됩니다 설치 전 태양 전지 모듈의 가속화 된 테스트 (Arrhenius Model Method)와 시장 복구 (FMAT 회복 방법)에 의해 회수 된 제품의 추가 가속 테스트를 사용한 바카라 커뮤니티 예측을 사용한 기대 바카라 커뮤니티 예측 주거 지붕 설치 및 지상 설치 메가 태양열 외에도 물, 공항, 공장 지붕 및 건물 벽과 같은 다양한 설치 환경에 따라 환경 스트레스를 고려하여 태양 전지 모듈의 기대 바카라 커뮤니티을 예측할 수 있습니다 이러한 바카라 커뮤니티 예측 기술을 기반으로, 장거리 태양 전지 모듈의 개발은 이제 효율적이고 효과적으로 수행 될 수 있습니다

태양 전지 모듈에는 사용의 목적과 유형에 맞는 바카라 커뮤니티이 필요하며 많은 설치 환경에서 장기 사용이 필요합니다 태양 전지의 바카라 커뮤니티이 길어지면 장기적인 사용으로 이어져 바카라 커뮤니티 발전 개선 및 향후 모듈 폐기물 감소에 기여합니다

공동 바카라 커뮤니티원	Kyocera Corporation
바카라 커뮤니티 주제	결정질 실리콘 바카라 커뮤니티 전지의 발전을 개선하기위한 기술에 대한 연구
구현 기간	2020-2023
구현 시스템	국립 연구 개발 공사, 국립 선진 산업 과학 기술 연구소, 바카라 커뮤니티열 모듈 팀, 재생 에너지 연구 센터

바카라 커뮤니티 목표

결정질 실리콘 바카라 커뮤니티 전지 모듈 (패널)에 대한 생명 예측 기술 개발

바카라 커뮤니티 컨텐츠

2020 년부터 4 년 동안, 우리 팀은 Cyocera Corporation과의 공동 연구를 통해 결정질 실리콘 태양 전지의 바카라 커뮤니티 발전을 개선하기위한 태양 전지의 도입을 확장하는 것을 목표로하고 있습니다 이 공동 연구는 고효율 결정질 실리콘 태양 전지에 대한 연구를 수행하여 태양 전지의 악화 행동을 설명하고 바카라 커뮤니티을 늘리고, 생명 예측 기술의 연구 및 개발을 수행했습니다 이를 통해 팀의 모듈 테스트/분석 기술을 Kyocera Corporation의 장기 신뢰성 설계 기술과 결합하여 태양 전지 모듈의 바카라 커뮤니티을 예측하는 기술을 수립했습니다

이 공동 연구에 내장 된 기술 시스템은 시장에 설치된 태양 전지 모듈의 바카라 커뮤니티을 예측하기위한 두 가지 독립적 인 방법으로 구성됩니다 하나는 Arrhenius 모델 방법으로 여러 수준의 스트레스 수준에서 기대 바카라 커뮤니티을 확인하기위한 가속화 된 테스트를 수행하여 기대 바카라 커뮤니티을 추정하는 반면, 다른 하나는 시장에 설치된 추가 가속 테스트 (패널)에 추가 가속 테스트를 수행하여 나머지 기대 바카라 커뮤니티을 추정하는 시장 설치 모듈 (패널)에 대한 추가 테스트 방법입니다 이 공동 연구에 내장 된 기술 시스템은이 두 가지 독립적 인 방법을 사용하여 예측 된 값의 일관성과 신뢰할 수있는 기대 바카라 커뮤니티 및 평생 발전 예측을 허용합니다 앞으로이 페이지는 후자의 방법을 FMAT 방법 (필드 모듈 추가 테스트 방법)으로 지칭 할 것입니다

결정질 실리콘 태양 전지는 초기 악화 및 연령의 순서로 악화되며 궁극적으로 출력은 급격히 떨어집니다 (굽힘 방울) 태양 전지 모듈의 바카라 커뮤니티 발전은 태양 전지 모듈이 소셜 인프라로서 기능하는 데 중요하기 때문에 태양 전지의 연구 및 개발을 위해서는 바카라 커뮤니티에 대한 정량적 논의가 필요합니다 태양 전지의 제품 바카라 커뮤니티은 일반적으로 약 20-30 년이며 시장에 설치된 제품의 바카라 커뮤니티을 평가하는 데 시간이 오래 걸립니다 따라서 우리는 스트레스 가속 테스트와 기대 바카라 커뮤니티 평가에 대한 기대 바카라 커뮤니티 예측에 의존 할 수밖에 없습니다 그러나 국제 표준 IEC61215 및 바카라 커뮤니티 산업 표준 JIS61215와 같은 태양 전지 모듈 테스트 표준에는 태양 전지 모듈의 바카라 커뮤니티과 관련된 표준이 없습니다

우리 팀과 Kyocera Corporation은 바카라 커뮤니티 예측 기술과 기대 바카라 커뮤니티 평가 테스트 방법을 바카라 커뮤니티 발전을 개선하기위한 연구 개발 주제 중 하나로 개발하고 있습니다

전형적인 환경 응력 인 온도와 습도가 태양 전지 모듈에 추가되면 축적 된 응력의 양이 특정 수준에 도달하면 태양 전지의 특성이 갑자기 감소합니다 (그림 1) 습한 열 스트레스로 인한이 바카라 커뮤니티 저하 모드는 태양 전지 모듈의 바카라 커뮤니티에 상한을 제공하는 매우 중요한 저하 모드입니다

습한 열 스트레스로 인한 악화는 종종 전극의 부식으로 인해 발생하며 일단 악화되기 시작하면 빠르게 진행됩니다 그림 1의 전기 발광 (EL) 이미지의 어두운 부분은 전극 부식 부분에 해당합니다 이는 실란트 인 EVA (에틸렌 비닐 아세테이트)의 가수 분해 반응에 의해 생성 된 아세트산에 기인한다 이 공동 연구에서, 본 발명자들은 EVA의 가수 분해 반응에서 생성 된 아세트산 자체가 가수 분해 반응을위한 촉매가되어 (도 2 : 산-촉매 가수 분해 반응), 이는 EVA에서 아세트산의 농도를 증가 시킨다는 것을 발견했다 (도 2 : 산-촉매 가수 분해 반응) 아세트산 농도가 기하 급수적으로 증가함에 따라, 전극과 실리콘 기판 사이의 계면에 존재하는 얇은 유리 층이 부식되어 (도 3), 바카라 커뮤니티을 초래하는 특성의 갑작스런 (굽은) 분해가 발생한다 이 굴곡이 나타나는 스트레스의 양을 발견하면 기대 바카라 커뮤니티 예측에 대해 토론 할 수있었습니다

IEC61215 및 JIS61215에 지정된 테스트는 기대 바카라 커뮤니티 예측에 필요한 조건을 충족하지 않으므로 나중에 설명 될 예정입니다 따라서 이러한 테스트를 사용하여 기대 바카라 커뮤니티을 예측할 수 없습니다 (그림 8, 그림 1의 화살표)

　

바카라 커뮤니티 시스템의 주요 요소 대비

이 공동 연구에서 내장 된 바카라 커뮤니티 예측 기술 시스템은 시장에 설치하기 전에 모듈에 사용되는 Arrhenius 모델 방법과 시장에 설치된 모듈 (패널)을 제거하여 나머지 바카라 커뮤니티을 추정하고 가속 테스트를 수행하는 테스트 방법 (FMAT 방법)의 두 가지 독립적 인 방법으로 구성됩니다

그림 4는이 두 가지 방법으로 구성된 바카라 커뮤니티 시스템의 주요 요소를 비교합니다

가장 큰 차이점은 Arrhenius 모델 바카라 커뮤니티이 분해 반응의 활성화 에너지를 사용하지만 FMAT 바카라 커뮤니티은 이것을 사용하지 않는다는 것입니다

Arrhenius 모델 바카라 커뮤니티

가속화 된 바카라 커뮤니티 테스트를위한 Arrhenius 모델 방법에 대한 다음 세 가지 요구 사항은 다음과 같습니다

① 특성의 굴곡 변화 확인

바카라 커뮤니티을 확인하기 위해 특성의 변화가 발생할 때까지 테스트가 수행됩니다 (그림 5) 그림 5의 청색은 일반적인 밀봉 재료의 결과이며 오렌지색은 고도로 밀봉 재료의 결과입니다 바카라 커뮤니티은 밀봉 재료의 유형에 따라 크게 다르다는 것을 알 수 있습니다

② 응력 수준 이상의 시험에 의한 반응에 대한 활성화 에너지 바카라 커뮤니티

바카라 커뮤니티이 악화되는 전극의 부식은 수분과 실란트 사이의 화학 반응 (가수 분해 반응)에 의해 생성 된 산이 전극 구성 요소와 반응 할 때 발생합니다 이 반응은 열 활성화 공정의 Arrhenius 규칙을 따르는 현상으로 모델링 될 수 있으므로 반응의 활성화 에너지 (EA)를 결정함으로써, 가속화 된 시험 온도 범위에서 시장의 실제 모듈 온도 범위로 모듈의 바카라 커뮤니티을 외삽 할 수있다 반응의 활성화 에너지 (EA)는 응력 수준 이상에서 바카라 커뮤니티 확인 가속 테스트 결과로부터 Arrhenius 플롯을 사용하여 결정될 수있다 (도 5 오른쪽)

③ 결합 바카라 커뮤니티레스 테바카라 커뮤니티 수행

시장에 태양 전지 모듈을 설치할 때 실제 환경에서는 습도 및 온도, 자외선 (UV Light)을 포함한 여러 환경 응력이 동시에 적용됩니다 수분 이열 바카라 커뮤니티이 자외선의 영향을받을 수도 있습니다 따라서, 우리는 태양 전지 모듈의 특성이 유연하게 감소하는 태양 전지 모듈의 바카라 커뮤니티까지의 거동을 조사하기 위해 UV- 조명 응력이 조합하여 적용되는 UV- 모습 열 가속도 테스트를 수행했습니다 (그림 6) 이를 통해 습식 및 열 바카라 커뮤니티에 대한 자외선의 영향 정도를 정량화 할 수있었습니다 (UV 조명 조사 ÷ DH 테스트 바카라 커뮤니티 후 UV 보정 계수 = DH 테스트 바카라 커뮤니티) 습식 열 바카라 커뮤니티에 대한 자외선의 영향은 크기 때문에 결합 된 스트레스 테스트의 중요성을 확인했습니다

FMAT 메소드(필드 바카라 커뮤니티 추가 테스트 방법)

FMAT 방법은 시장에 설치된 태양 전지 모듈을 제거하고 나머지 바카라 커뮤니티을 추정 (예측)하기 위해 스트레스 가속 테스트를 수행하는 방법입니다 이 테스트 방법은 Arrhenius 모델 방법과는 다른 전제와 논리를 가지고 있으며, 바카라 커뮤니티 정보를 Arrhenius 모델 방법과 독립적으로 얻을 수 있기 때문에 Arrhenius 모델 방법을 사용하여 예측 된 값의 유효성을 확인하는 데 매우 중요한 기술입니다

그림 7은 시장에 설치되지 않은 초기 제품 (이하 시장에 설치되지 않은 초기 제품이라고 함) 및 시장에서 제거 된 품목 (이전에 설치된 제품으로 언급)에 대한 수분 강화 응력 가속 테스트가 수행 될 때 출력의 변화를 개략적으로 보여줍니다 각 굽힘 변화는 설치되지 않은 초기 제품의 수분 강화 바카라 커뮤니티 (1)과 이미 설치된 제품의 수분 강간-방출 바카라 커뮤니티 (2))을 나타냅니다 (1-2)은 시장에 설치 될 때 진행되는 바카라 커뮤니티 사용 폐기물의 양에 해당합니다 (생산 된 산성 산 농도에 비례) 시장에서의 바카라 커뮤니티 마모의 양은 그림의 습한 열 스트레스 (3), "습한 열")와 UV 광 응력 (4), "UV"로 인한 UV로 인한 것들로 구성됩니다

UV- 유도 된 아세트산은 습한 열로 인한 것보다 훨씬 빠르며, 태양 모듈이 시장에 설치 된 후 몇 년 안에 생산량이 일반적으로 포화됩니다 이것을 고려하여, 시장에서의 UV- 유도 바카라 커뮤니티 마모의 양은 설치되지 않은 초기 제품의 습도 및 UV 보정 계수로부터 추정 될 수있다 (시간은 UV- 유도 바카라 커뮤니티 마모 ④ = 1-uv-uv-uv-uv-eveceation resceleration test

시장에서의 UV로 인한 바카라 커뮤니티량 (습한 열 응력 가속 테스트와 동등한 시간)을 얻을 수있는 경우, 수분 열 (습한 열 응력 가속도 테스트와 동등한 시간)으로 인한 바카라 커뮤니티의 양을 얻을 수 있습니다 시장에서 습한 열로 인한 생생한 마모는 시장 X에 해당합니다 따라서 시장의 습한 열로 인해 바카라 커뮤니티의 바카라 커뮤니티의 양을 몇 배 계산하면 시장의 습한 열로 인해 바카라 커뮤니티의 양 ③ ③의 양이 시장에서 습한 열의 습한 열의 수년 (whet whet wit y whet whet whet whet whet whet whet whet y)를 계산할 수 있습니다 (Y =/a)

위에서부터 기존 제품의 촉촉한 및 열 바카라 커뮤니티은 시장에 설치된 연도 + 촉촉한 바카라 커뮤니티 및 열 바카라 커뮤니티의 수를 얻을 수 있습니다

기대 바카라 커뮤니티 예측 시스템 구축

그림 8은 Arrhenius 모델 방법과 FMAT 방법을 사용한 예측 된 바카라 커뮤니티 값 (추정 값)과 시장에 설치된 패널의 실제 측정 바카라 커뮤니티 값을 보여줍니다 파란색과 주황색 원은 그림 5에 표시된 바카라 커뮤니티 확인 테스트에서 FF 특성 변화 (초기 값으로 정규화 된 값)가 09가되는 시간을 보여줍니다 그림 5에서와 같이, 파란색은 일반적인 밀봉 재료의 결과이며, 오렌지는 높은 내구성 밀봉 재료의 결과입니다 파란색과 주황색 라인은 Arrhenius 모델 방법을 기반으로 한 바카라 커뮤니티 예측 곡선입니다 파란색과 주황색 사각형은 FMAT 방법을 기반으로 한 기대 바카라 커뮤니티 추정치입니다 파란색 삼각형은 시장에서 바카라 커뮤니티에 도달 한 패널의 실제 측정 값입니다

국내 모듈 온도 범위의 Arrhenius 모델 방법을 기반으로 한 바카라 커뮤니티 예측 곡선과 FMAT 방법을 사용한 FMAT 방법을 사용한 바카라 커뮤니티 예측 (추정) 값은 Arrhenius 모델 방법과 FMAT 방법을 사용한 바카라 커뮤니티 예측 (추정) 값 사이의 기대 바카라 커뮤니티 예측 (추정)의 가정과 논리에도 불구하고 좋은 일치를 보여줍니다 (8) 이 두 가지 독립적 인 방법을 사용하여 예측 된 (추정) 값의 일관성을 통해 두 시스템으로 구성된 바카라 커뮤니티 예측 기술 시스템의 유효성을 확인할 수있었습니다 이를 통해 온도, 습도 및 자외선이 존재하는 실제 설치 환경에서 태양 전지 모듈의 기대 바카라 커뮤니티 (상한 바카라 커뮤니티 제한 예측)을 예측할 수 있습니다

온도, 습도 및 자외선 외에도 온도 사이클링 및 잠재적 차이와 같은 환경 스트레스가 있으며, 바카라 커뮤니티에 대한 이들의 영향은 이러한 응력을 추가하는 결합 된 테스트 및 FMAT 방법을 사용하여 추정 할 수 있습니다

또한, 태양 전지 모듈의 바카라 커뮤니티은 모듈 (커버 유리의 자외선 전달 특성, 셀 전극 조성물, 밀봉 재료 유형, 백 시트 재료 등) 및 모듈의 구조 (단일 유리 구조, 두 배의 유리 구조)를 구성하는 재료에 따라 크게 다릅니다 그러나이 관절 연구에서 구축 된 바카라 커뮤니티 예측 기술 시스템의 바카라 커뮤니티 예측 기술 시스템은 결합 할 수 있습니다

위의 것은이 공동 연구에 내장 된 결정질 실리콘 태양 전지 모듈의 바카라 커뮤니티을 예측하는 기술이며 실제 설치 환경 및 다양한 모듈 사양에 따라 태양 전지 모듈의 바카라 커뮤니티을 예측하는 데 널리 사용될 수있는 기술입니다

바카라 커뮤니티 예측 기술 시스템을 설립함에 따라 설치 영역 및 설치 스타일을 고려하여 태양 전지 모듈의 장기 바카라 커뮤니티 설계를 수용 할 수 있습니다 바카라 커뮤니티이 길고 바카라 커뮤니티이 다량의 전력 생성을 갖는 태양 전지 모듈의 확산은 탄소 중립 사회에서 재생 가능한 에너지의 주요 전원에 기여하고 미래의 모듈 폐기물의 양의 감소에 기여합니다

참조

1. 특허 번호 6811974, 6818307, 6837649
2. "결정 실리콘 PV 모듈에 대한 바카라 커뮤니티 예측 및 평가 기술"
   Katsuto Tanahashi¹, Katsuhiko Shirasawa¹, Shunsuke Heito², Atsushi Yoshida², Norikazu itou², Tomihisa Tachibana¹, Hidetaka Takato¹및 Kouichirou niira^{2
   1}aist,²Kyocera Corporation
   2024 광바카라 커뮤니티 신뢰성 워크숍 (PVRW), (Sheraton Denver West Hotel, Golden, Colorado, USA, 2024/2/27-29)
3. "결정질 실리콘 태양 전지 모듈에 대한 저하 및 바카라 커뮤니티 예측 기술"
   Tanahashi Katsuto¹, Shirasawa Katsuhiko¹, Hirato Shunsuke², Yoshida Atsushi², Ito Norikazu², Tachibana Fukuhisa¹, Takato Hidehiro¹, Shinraku Koichiro^{2
   1}국립 선진 산업 과학 및 바카라 커뮤니티 재생 에너지 연구 센터,²Kyocera Corporation
   AIST 바카라 커뮤니티 광 발전 연구 보고서 2023
   https : //unitaistgojp/rpd-envene/pv/ja/results/2023/