Le photovoltaïque utilisé dans les panneaux solaires est sensible aux facteurs environnementaux et subit souvent une dégradation au fil du temps. Les normes de la Commission électrotechnique internationale pour la dégradation accélérée n'incluent pas les essais sur le terrain. Alors que certaines installations d'essai ont mis des données à disposition, une grande partie des données nécessaires pour prendre des décisions commerciales pour le PV ne sont pas disponibles publiquement.

En testant des panneaux solaires, l'intensité du soleil, la composition spectrale et l'angle de lumière sont des facteurs importants pour comprendre pourquoi certains panneaux réussissent et d'autres se dégradent plus rapidement. Les tests doivent également inclure de nombreux paramètres au-delà de la température.

Pour combler le manque de connaissances sur les mécanismes de dégradation pour divers types de PV, les chercheurs ont effectué des tests sur cinq ans au cours desquels ils ont collecté des données météorologiques et des informations sur les performances des panneaux. Ces points de données ont été traités à l'aide d'algorithmes d'agrégation et de régression et de masques de filtrage pour comprendre l'évolution dans le temps. Les résultats sont publiés dans le Journal de l'énergie renouvelable et durable , des éditions AIP.

"Notre étude met en évidence que l'une des méthodes proposées pour s'attaquer à ce problème, c'est à dire., appliquer le masque d'irradiation, pourrait ajouter un biais aux données sans diminuer la propagation, " a déclaré l'auteur Peter Kraus. " Ce qui nous a surpris, c'est qu'une simple agrégation de données sur un intervalle de temps plus long, couplée à la méthode annuelle de calcul des taux de dégradation, a donné des résultats raisonnables qui ont été validés lorsque les données du pyranomètre ont été exclues."

Les tests ont été effectués dans une centrale photovoltaïque installée à l'Institut Max Planck pour la conversion d'énergie chimique à Mülheim an der Ruhr, Allemagne. L'installation sur le toit comprend cinq technologies PV inorganiques :silicium à couche mince micromorphe, tellurure de cadmium, cuivre-indium-gallium-sélénium, silicium polycristallin et silicium amorphe.

Les pyranomètres sont des capteurs utilisés pour mesurer l'irradiance solaire, mais ils sont sujets aux erreurs et aux dysfonctionnements. Par conséquent, ils doivent être régulièrement contrôlés et calibrés.

Pour gérer ce problème, les chercheurs ont utilisé une méthodologie de test open source créée par le National Renewable Energy Laboratory et Sun Power Corporation appelée clear sky irradiance, qui est l'irradiance solaire attendue à un endroit donné dans des conditions idéales de ciel clair.

Ils ont comparé les ratios de performance basés sur des données mesurées du monde réel et des données modélisées à l'aide de l'irradiance du ciel clair pour montrer la différence entre les ensembles de données, mettre en évidence les incohérences des données et rapporter des performances précises au fil du temps.

Les auteurs prévoient de continuer à produire des données détaillées sur la centrale photovoltaïque afin d'étendre l'ensemble de données sur de plus longues périodes de temps et de diffuser les données de performance brutes où elles peuvent être utilisées pour améliorer la technologie.