การวินิจฉัยสมบัติทางไดอิเล็กตริกโดยการประยุกต์สนามไฟฟ้าสำหรับการตรวจสอบคุณภาพแบบไม่ทำลายแผงเซลล์แสงอาทิตย์

Diagnosis of dielectic properties by applying electric fields for nondestructive testing of PV modules

Name: ชาญชัย เดชธรรมรงค์

Name: Chanchai Dechthununarong

keyword: สมบัติทางไดอิเล็กตริก

Abstract: วิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้รวบรวมแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในประเทศไทย จำนวน 116 แผง เป็นแบบ ซิลิกอนผลึกเดี่ยว 39 แผง ใช้งานมากกว่า 15 ปี และอีก 77 แผง ใช้งานมากกว่า 5 ปี มีทั้งแบบซิลิ กอนหลายผลึก 40 แผง และแบบซิลิกอนผลึกเดี่ยว 37 แผง พบการเสื่อมสภาพร่วมกันคือ อีวีเอเปลี่ยน สีเป็นสีเหลืองถึงสีน้ำตาล เกิดการลอกร่อนกลางเซลล์มากกว่าขอบ เกิดการกัดกร่อนเล็กน้อยบนบัส บาร์แผ่นปิดหลังหลุดและกาวผลึกขอบกรอบแตก ผลการวัดค่าสมรรถนะทางไฟฟ้าพบว่า แผงที่อีวี เอไม่มีการเปลี่ยนสีหรือลอกร่อน ค่าทางไฟฟ้ายังใกล้เคียงกับที่ระบุแต่แผงที่อีวีเอลอกร่อนตรงกลาง เซลล์ 22 เซลล์ขึ้นไป มีกราฟกระแส-แรงดันคล้ายเส้นตรงแม้แรงดันใกล้เคียงกับที่ระบุแต่กระแส ลัดวงจรน้อยเมื่อวัดค่าความต้านทานฉนวนพบว่าแผงที่เสื่อมสภาพมากค่าความต้านทานมีแนวโน้ม ลดลง ผลการทดสอบฉนวนด้วยแรงดันอิมพัลส์ที่ 4 kV เกิด Ringing Frequency และจากการจำลอง ด้วยการปล่อยประจุในโพรงฉนวนพบผลที่คล้ายคลึงกัน นอกจากนี้ได้วัดค่าไดอิเล็กตริกของแผ่น หุ้มผลึกแผงที่เสื่อมสภาพจากแผงตัวอย่าง 6 แผง พบว่ากระจกและแผ่นปิดหลังแต่ละแผ่นมีค่าไม่ ต่างกัน แต่อีวีเอที่ลอกร่อนต่างกันมีค่าความจุไฟฟ้าต่างกัน เมื่อวัดสภาพต้านทานของอีวีเอพบว่า ค่าความต้านทานฉนวนของแผงแปรตามค่าความต้านของอีวีเอ เมื่อหาค่าทางไดอิเล็กตริกที่ความถี่ 1 kHz ถึง 1 MHz พบว่าอีวีเอที่เสื่อมสภาพต่างกันมีค่าไดอิเล็กตริกไม่เท่ากัน สุดท้ายคือการวัดค่า ไดอิเล็กตริกของอีวีเอตามฟังก์ชันความถี่และอุณหภูมิพบว่า ค่าจริงและค่าจินตภาพมีค่ายอดต่างกันที่ -40 องศาเซลเซียส ถึง 10 องศาเซลเซียส เมื่อเทียบลักษณะการหลุดลอกของอีวีเอพบว่า ค่ายอดของ ส่วนจินตภาพสูงมีการหลุดลอกที่บัสบาร์และกลางเซลล์ แต่หากค่ายอดสูงในย่านอุณหภูมิที่สูงกว่านี้ การหลุดลอกจะอยู่ที่รอบๆ ขอบเซลล์

Abstract: In this work, 116 field-operated PV modules in Thailand were collected. 39 X-Si modules are used longer than 15 years. The remaining 77 modules are used longer than 5 years, 40 are p-Si modules and 37 are X -Si modules. Conunon deterioration is EVA discoloring from yellowing to browning, EVA delamination at center or edge on cells, little corrosion on busbars, back-sheet detachment, and brittle of edge sealants. I-V curve results show that the modules without significant deteriorations have closely to specifications. However, deteriorated modules, I-V curves are become straight. Even though open circuit voltage remains high, short circuit current is greatly reduced. We then measure electrical insulation of all modules. It is founded that deterioration modules have low electrical insulation. When applying impulse voltage at 4 kV into modules, we observe ringing frequencies. We build the model with partial discharge in voids. Simulated results are the same as experimental results. We study dielectric properties of materials from deterioration modules. Results show all glass and back-sheet have similar capacitance, but EVA shows distinctive capacitance. EVA volume resistances imply that insulation resistance of modules varies with EV A resistance. The dielectric constants EV A are determined in frequency I kHz to 1 MHz and the temperature -60 C to 120 C. It is founded that both real and imaginary part peak at -40 C to 10 C. Comparing EVA dielectric constants with deteriorations, EV A exhibiting a large imaginary part comes from delaminated EVA over busbars and center of the cell. But in EVA having the peak of imaginary part in a higher temperature, the specimens come from delaminated EV A located on cell edges.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: info.lib@mail.kmutt.ac.th

Name: ธีรยุทธ์ เจนวิทยา

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Created: 2555

Modified: 2556-10-18

Issued: 2556-10-12

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: ET884

tha

DegreeName: ปรัชญาดุษฎีบัณฑิต

Level: ปริญญาเอก

Descipline: เทคโนโลยีพลังงาน

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	ET884.pdf	5.78 MB	17	2025-01-14 09:37:48
2	ET884ab.pdf	20.98 KB	11	2022-04-10 15:04:51

ใช้เวลา

0.029253 วินาที