太阳能研究受到医学领域的启发

2019-02-11 09:05:50
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凯斯西储大学的研究人员将对全球数百家发电厂的500多万块太阳能电池板进行流行病学,疾病控制型研究,以了解光伏组件在不同条件下如何降解。

该研究由美国能源部(DOE)的一项135万美元的SunShot计划奖项资助,该计划的目标是推动使模块持续更长时间并具有更可预测的功率输出的设计,这有助于降低清洁能源的成本并增加可再生能源的确定性投资者。

美国能源部寻求精确预测,从而延长太阳能电池板的使用寿命,预计太阳能电池板将发电30年或更长时间。但是,为了创造一个可预测的更长寿命,制造商需要更好的信息,了解哪些因素有助于模块的实用性。

而不是在实验室中研究光伏组件的部分,“我们采用生物信息学和数据分析方法,”Roger French说,F. Alex Nason材料科学与工程教授,太阳能耐久性和终身延伸(SDLE)中心主任。“就像20多年来研究30,000名护士的医生一样,看着有多少烟,有多少超重,多少运动......我们正在使用同样的方法来分析太阳能光伏组件。”

“在那种研究中,你可以提出复杂的问题并得到答案,”法国人说。

研究人员将收集和分析来自四大洲不同气候和不同安装环境的各种品牌模块的数据。他们还将在SDLE中心开发新的测试,以了解现场发生的物理过程。该中心将加速老化,在短短几年内将模块暴露在数十年的太阳辐射和天气中。

“我们将使用我们的统计/流行病学,降解科学方法确定并评估预测准确性的重要性,这些变量可以改变模块预测的生命周期性能,”CWRU医学院流行病学和生物统计学教授兼主任Jiayang Sun说。统计研究,计算和协作中心。

通过将这些信息与实验室测试中发现的降解机制相结合,研究人员将确定最有助于模块衰退的因素。这些因素将成为技术改进的目标。

“我们将能够更准确地估计模块在其生命周期内将产生多少能源和资金 - 这些信息对制造商,用户和投资者都有用,”Case Western Reserve材料科学与工程研究教授Timothy Peshek表示。项目负责人。

合作伙伴包括保险公司的实验室; SunEdison,家庭,企业和发电厂的太阳能系统制造商; Terraform Power是一家可再生能源公司,将提供其在北美和南美拥有和运营的近400家太阳能发电厂的数据; 桑迪亚国家实验室; 和Fraunhofer-ISE,欧洲最大的太阳能研究所。

Case Western Reserve SDLE中心的研究小组也将成为另一项SunShot计划奖项的次级接收者,该奖项的重点是研究200多个模块的背板。背板是薄的多层板,覆盖模块的背面,保护工人免受高压和其他面板材料的损坏,紫外线和元件受损。

承销商的实验室将领导背板研究。该项目的合作伙伴包括Arkema,一家国际化学和先进材料公司; 3M,一家先进的材料制造商; 国家标准与技术研究所,国家可再生能源实验室和东北大学。

SDLE将对该组其他成员提供的背板数据进行流行病学分析,并将测试实验室中的弱点。

底片与电线上的绝缘材料一样,可以保护安装人员和维护人员免受电击。覆盖物还可以保护内部免受潮湿,雨雪,灰尘和化学污染。

“退化会导致模块本身出现安全故障和故障,”CWRU材料科学与工程研究教授Laura Bruckman表示,他将负责分析。“我们的目标是了解背板在不同气候区的现实世界中是如何失败的。”

研究于10月开始,可能会持续到2018年。

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