Il fotovoltaico utilizzato nei pannelli solari è sensibile ai fattori ambientali e spesso subisce un degrado nel tempo. Gli standard della Commissione elettrotecnica internazionale per il degrado accelerato non includono i test sul campo. Sebbene alcune strutture di test abbiano reso disponibili i dati, gran parte dei dati necessari per prendere decisioni aziendali per il fotovoltaico non sono disponibili pubblicamente.

Nel testare i pannelli solari, l'intensità del sole, la composizione spettrale e l'angolo di luce sono fattori importanti per capire perché alcuni pannelli hanno successo e altri si degradano più rapidamente. I test devono includere anche molti parametri oltre alla semplice temperatura.

Per colmare il divario di conoscenza nei meccanismi di degradazione per vari tipi di fotovoltaico, i ricercatori hanno eseguito test per cinque anni in cui hanno raccolto dati meteorologici e informazioni sulle prestazioni del pannello. Questi punti dati sono stati elaborati utilizzando algoritmi di aggregazione e regressione e maschere di filtro per comprendere il cambiamento nel tempo. I risultati sono pubblicati nel Journal of Renewable and Sustainable Energy , da AIP Publishing.

"Il nostro studio evidenzia che uno dei metodi proposti per affrontare questo problema, cioè., applicare la maschera di irradiazione, potrebbe aggiungere distorsione ai dati senza diminuire la diffusione, " ha detto l'autore Peter Kraus. "Ciò che ci ha sorpreso è che una semplice aggregazione di dati a un intervallo di tempo più lungo, accoppiato con il metodo di anno in anno per il calcolo dei tassi di degrado, ha prodotto risultati ragionevoli che sono stati convalidati quando i dati del piranometro sono stati esclusi".

I test sono stati eseguiti presso una centrale fotovoltaica installata presso l'Istituto Max Planck per la conversione dell'energia chimica a Mülheim an der Ruhr, Germania. L'installazione sul tetto include cinque tecnologie fotovoltaiche inorganiche:silicio a film sottile micromorfo, tellururo di cadmio, rame-indio-gallio-selenio, silicio policristallino e silicio amorfo.

I piranometri sono sensori utilizzati per misurare l'irraggiamento solare, ma sono soggetti a errori e malfunzionamenti. Di conseguenza, devono essere regolarmente controllati e calibrati.

Per gestire questo problema, i ricercatori hanno utilizzato una metodologia di test open source creata dal National Renewable Energy Laboratory e dalla Sun Power Corporation chiamata irraggiamento del cielo limpido, che è l'irradiamento solare atteso in un dato luogo in condizioni ideali di cielo sereno.

Hanno confrontato i rapporti di prestazione sulla base dei dati misurati del mondo reale e dei dati modellati utilizzando l'irraggiamento del cielo limpido per mostrare la differenza tra i set di dati, evidenziare le incongruenze dei dati e riportare prestazioni accurate nel tempo.

Gli autori hanno in programma di continuare a produrre dati dettagliati sull'impianto fotovoltaico per espandere il set di dati per periodi di tempo più lunghi e portare allo scoperto i dati grezzi sulle prestazioni dove possono essere utilizzati per migliorare la tecnologia.