Modelling the impact of microclimate conditions on moisture absorption in PV modules

Abstract

Het Energy Sytem Team van Imec, gevestigd in Genk, heeft een framework ontwikkeld om de energieproductie van photovoltaic (PV) modules te simuleren met behulp van een fysisch gebaseerd model. Dit framework gebruikt degradatiemodellen die gebaseerd zijn op gevalideerde thermische modellen. Het framework houdt geen rekening met de indringing van vocht in een PV-module. Dit heeft een belangrijke invloed op de verwachte levensduur. In andere studies over vochtindringing is het microklimaat (spouwmuur, atmosfeer, enz...) rond building integrated photovoltaics (BIPV) modules niet volledig onderzocht.

Daarom heeft deze masterproef twee hoofddoelstellingen. De eerste doelstelling stelt een analytisch model op om de relatieve vochtigheid in de spouwmuur te berekenen en te testen of dit model nauwkeuriger is dan de luchtvochtigheid. De tweede doelstelling maakt een analytisch model voor de indringing van vocht in een PV-module. Voorgaande modellen worden gegenereerd met Python. Het eerste model wordt gevalideerd met meetgegevens van de spouwmuur. Dit model wordt vergeleken met een COMSOL model ontwikkeld door TU Delft.

De metingen van de relatieve vochtigheid in de spouwmuur geven aan dat het model nauwkeuriger is dan de aanname dat de vochtigheid in de spouwmuur identiek is aan de luchtvochtigheid. Uit het analytische model voor de vochtindringing in de module blijkt dat de gebruikte materialen, voornamelijk de backsheets, een significante invloed hebben op de vochtindringing. Dit is ook het resultaat van het experiment.