Titik Panas pada Panel Suria: Punca, Pencegahan & Pemeriksaan di Kilang

Bagaimana titik panas terbentuk

Sel-sel di dalam sebuah modul disambungkan secara berderet, jadi arus yang sama mengalir melalui kesemua sel tersebut. Jika satu sel ditutupi—dengan daun, najis burung, atau debu—sel itu akan berhenti berfungsi. Ia tidak sekadar “mati”; sebaliknya, sel tersebut menjadi beban yang menghalang aliran arus. Sel-sel yang tinggal akan terus mengalirkan arus melalui sel yang ditutupi tersebut, dan tenaga tersebut disebarkan dalam bentuk haba. Suhu di kawasan tersebut boleh mencapai 80°C atau lebih tinggi, yang menyebabkan kerosakan yang lebih serius: lapisan pelindung (biasanya filem EVA) terurai, sambungan solder longgar, dan sel itu sendiri rosak.

Dua faktor utama, selain penutupan sel, juga mempengaruhi kestabilan modul:

• Kualiti sel. Sel-sel yang mempunyai bahan yang tidak seragam atau sambungan solder yang tidak berkualiti mempunyai rintangan dalaman yang lebih tinggi, dan cenderung untuk terlalu panas di bawah pencahayaan normal. Menurut pengalaman industri, sel-sel yang cacat cenderung untuk mengalami kerosakan lebih sering (kira-kira 3–5 kali lebih kerap) berbanding sel-sel yang sihat.
• Reka bentuk modul. Menggabungkan modul dari pelbagai batch atau spesifikasi yang berbeza, atau menggunakan modul yang berukuran lebih besar, boleh menyebabkan pengagihan arus yang tidak merata, meningkatkan risiko bahawa salah satu sel akan menjadi “pautan lemah” dalam sistem.

Mengapa panel sel separuh (half-cell) dan panel bifacial lebih tahan terhadap gangguan akibat penutupan sel

Tidak semua panel kehilangan jumlah tenaga yang sama apabila satu sudutnya terkena bayangan.

• Modul separuh sel (half-cell modules) membelah setiap sel menjadi dua bahagian dan menyambungkannya secara selari. Ini mengurangkan rintangan elektrik, dan kesan bayangan terhad hanya pada sebahagian kecil panel. Untuk situasi di mana bayangan sebahagiannya tidak dapat dielakkan (seperti tiang yang terletak bersebelahan dengan pokok yang tumbuh, atau panel yang menghadap ke selatan di kawasan berdebu), kami lebih mengesyorkan penggunaan modul separuh sel berbanding modul penuh sel.
• Modul berbingkai dua kaca bifacial modules) dapat menangkap sebahagian tenaga daripada cahaya yang dipantul dari sisi belakang, yang mengimbangi sebahagian daripada kehilangan tenaga akibat bayangan pada sisi depan. Manfaat kedua adalah dari segi struktur: dua lapisan kaca memperkuat komponen panel dan mengurangkan titik panas yang disebabkan oleh kecacatan dalaman, yang sering terjadi pada panel yang lebih murah.

Namun, tiada pilihan yang benar-benar dapat menghilangkan kesan bayangan sepenuhnya. Kedua-dua pilihan ini hanya mengurangkan kesan negatif bayangan, bukan menghapuskannya sepenuhnya.

Kesilapan yang sering berlaku dalam reka bentuk panel luar grid (off-grid designs)

Versi asal halaman ini menyuruh pembaca untuk menentukan saiz rangkaian panel suria mereka berdasarkan “jangkauan voltan MPPT (Maximum Power Point Tracking) inverter”. Namun, peralatan pencahayaan luar grid (off-grid) tidak memerlukan inverter. Dalam sistem yang menggunakan sambungan DC (Direct Current), voltan pada rangkaian panel suria perlu berada dalam lingkungan jendela MPPT (Maximum Power Point Tracking) kawalan pengecasan (charge controller) – peranti yang mengatur proses pengecasan dari panel suria ke bateri. Jika jendela MPPT ini tidak ditentukan dengan betul, panel suria akan beroperasi di luar titik kuasa maksimumnya sepanjang hari, yang akan menyebabkan masalah pada grafik keluaran tenaga.

Pembetulan ini sangat penting dalam praktik: apabila pelanggan melaporkan bahawa panel suria mereka tidak berfungsi dengan baik, perkara pertama yang kami periksa adalah voltan kuasa maksimum panel (Vmp) berbanding dengan jendela MPPT kawalan pengecasan, bukan keadaan cuaca. Alat kalkulator penentuan saiz kawalan pengecasan kami dapat melakukan perbandingan tersebut dalam masa satu minit, dan dapat mengesan masalah pada rangkaian panel suria sebelum adanya aduan dari pengguna.

Apa yang diperiksa semasa pemeriksaan kami:

Semasa pemeriksaan, kami akan memeriksa beberapa aspek penting, termasuk:

1. Voltan kuasa maksimum panel suria (Vmp).
2. Jangkauan voltan MPPT kawalan pengecasan.
3. Kesesuaian antara kedua-dua nilai tersebut.

Dengan melakukan pemeriksaan ini, kami dapat mengelakkan masalah yang boleh menyebabkan prestasi panel suria tidak memuaskan.

Tempat-tempat yang berisiko tinggi (hot spots) adalah yang paling murah untuk diperbaiki sebelum modul tersebut dipasang pada peralatan yang tetap. Dalam pemeriksaan yang kami lakukan, setiap kumpulan modul akan melalui ujian elektroluminesensi (EL) – sebuah ujian yang dilakukan dalam bilik gelap, di mana setiap sel modul dilihat di bawah arus listrik, dan kecacatan seperti retakan, bahagian yang rosak, serta kawasan yang tidak berfungsi dapat dilihat dengan jelas. Modul yang mempunyai kecacatan pada peringkat sel tidak akan sampai ke proses pemasangan. Kami juga memadankan modul berdasarkan nilai arus yang diukur, bukan hanya berdasarkan label pada modul tersebut, kerana toleransi pada label boleh menyebabkan ketidaksepadanan nilai arus.

Jadual penyelenggaraan yang sebenarnya berkesan

Bagi peralatan yang sudah dipasang, jadual penyelenggaraannya adalah singkat dan tidak menarik (tidak banyak perhatian).

1. Cuci array tersebut mengikut kitaran yang ditetapkan. Dalam persekitaran yang berdebu, lakukan pembersihan setiap bulan; dalam persekitaran biasa, lakukan pembersihan setiap suku tahun. Perhatikan ruang-ruang di antara sel-sel – di situlah kotoran dan debu boleh terkumpul, menyebabkan sel-sel tertentu menjadi gelap (berwarna kelabu).
2. Ulang semula pengaturan ketegangan pada komponen rangka setelah musim taufan pertama , kemudian setiap tahun. Klem yang longgar boleh menyebabkan perubahan pada sudut array dan merosakkan tepi sel-sel tersebut.
3. Periksa array selepas hujan lebat atau hujan es. Kerosakan akibat hujan es akan terlihat sebagai retakan pada sel-sel; periksa semula ketegangan pada rangka dan pastikan sambungan pada kotak penghubung (junction box) masih baik. Retakan yang kecil sekarang boleh menjadi masalah besar pada musim panas yang akan datang.

Satu batasan yang perlu diingat: kekerapan pembersihan bergantung pada keadaan debu dan gangguan dari burung di tempat tersebut; angka-angka dari pengeluar tidak dapat digunakan sebagai panduan utama pada tahun pertama penggunaan array. Catat jumlah kotoran yang sebenarnya terkumpul, kemudian tentukan kitaran pembersihan berdasarkan data tersebut.

Apa yang tidak dibincangkan dalam halaman ini:

Halaman ini membincangkan langkah-langkah pencegahan masalah yang sering berlaku pada modul yang disambung secara terus (DC-coupled) yang digunakan dalam lampu jalan solar dan sistem pencahayaan luar grid yang serupa. Ia tidak meliputi loji tenaga suria berskala megawatt, sistem penjejakan (tracking systems), atau inverter jenis string yang disambung ke grid (grid-tied string inverters) – kerana setiap sistem tersebut mempunyai reka bentuk dan mekanisme kegagalan yang berbeza. Jika anda ingin menentukan saiz panel dan bateri untuk sebuah peralatan pencahayaan dari awal, mulakan dengan kalkulator penentuan saiz kawalan kami; jika anda ingin membeli peralatan keras, barisan produk lampu jalan solar all-in-one dilengkapi dengan modul jenis half-cell dan rangkaian sel (string) yang telah dipadankan di kilang sebagai standard.