চীন ও ইতালির একদল গবেষক পিভি মডিউলের তাপীয় ব্যর্থতার উপর বিভিন্ন হেলানো কোণের প্রভাব পরীক্ষা করেছেন। তাঁরা দেখেছেন যে, ৩০ ডিগ্রির বেশি হেলানো কোণ ব্যবহার করলে মডিউলটি বিকল হতে লাগা সময় বেড়ে যায়।

একটি সুষম বিকিরণ প্যানেল এবং একটি আনত প্যানেলের পরীক্ষামূলক বিন্যাস ব্যবহার করে বিজ্ঞানীরা কাচের তাপীয় ভাঙন, পৃষ্ঠের তাপমাত্রা, আপতিত তাপ প্রবাহ এবং ব্যর্থতার বৈশিষ্ট্য পর্যবেক্ষণ করেছেন। তাঁরা একটি ফাইনাইট এলিমেন্ট মেথড (FEM) মডেলে বিন্যাসটির সিমুলেশনও করেছেন এবং গড় ত্রুটি পরিমাপ করেছেন।

“পিভি মডিউলগুলো কাচ দিয়ে তৈরি, যা একটি ভঙ্গুর উপাদান এবং আগুনে লাগলে দ্রুত ভেঙে যেতে বা খসে পড়তে পারে। কাচে ফাটল ধরার ফলে, পিভি প্যানেলের দাহ্য পদার্থগুলো সরাসরি আগুনের বিকিরণ গ্রহণ করে এবং অক্সিজেনের সংস্পর্শে আসে, যা পিভি সিস্টেমের বিকল হওয়াকে ত্বরান্বিত করে। অধিকন্তু, একবার ফটোভোল্টাইক মডিউলের কাচ ভেঙে খসে পড়লে, ফটোভোল্টাইক ফেসাডের উন্মুক্ত অংশটি একটি বড় দাহ্য পৃষ্ঠে পরিণত হতে পারে,” গ্রুপটি বলেছে। “তা সত্ত্বেও, এর ব্যাপক ব্যবহার এবং প্রাসঙ্গিকতা থাকা সত্ত্বেও, বিভিন্ন হেলানো কোণে পিভি প্যানেলের কার্যকারিতা পরীক্ষা করা হয়নি।”

দলটি একটি অভিন্ন তাপ উৎস হিসেবে ৬০০ মিমি x ৬০০ মিমি আকারের একটি প্রোপেন-চালিত রেডিয়েন্ট প্যানেল ব্যবহার করেছিল। এর বিপরীতে, দলটি গ্যালভানাইজড স্টিলের ফ্রেম দিয়ে তৈরি একটি পিভি মাউন্টিং সেটআপ স্থাপন করে, যা ১,২০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রা সহ্য করতে সক্ষম। এর ভেতরে তারা ৩০০ মিমি x ৩০০ মিমি আকারের মনোক্রিস্টালাইন সিলিকন পিভি প্যানেল স্থাপন করে, যার মধ্যে ৩.২ মিমি পুরু একটি অ্যানিলড, নন-টেম্পার্ড কাচের স্তরও ছিল। মোট ১৫টি প্যানেল পরীক্ষা করা হয়েছিল, যার মধ্যে ০°, ১৫°, ৩০°, ৪৫° এবং ৬০°—এই প্রতিটি নতির জন্য তিনটি করে প্যানেল ছিল।

বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে, যখন পিভি প্যানেলগুলো তাপীয় বিকিরণের সংস্পর্শে আসে, তখন অগ্নি-উন্মুক্ত পৃষ্ঠের সর্বোচ্চ তাপমাত্রার পার্থক্যের প্রান্তে সাধারণত কাচের ফাটল শুরু হয়। এতে আরও দেখা গেছে যে, পিভি প্যানেলের নিচের অংশে অভিসারী ফিতা থাকার কারণে, প্যানেলের নতি ৪৫° এর বেশি হলে প্রান্তের পরিবর্তে সেখানেই ফাটল শুরু হওয়ার প্রবণতা বেশি থাকে।

এছাড়াও, কাচের স্তর ও সোলার সেল স্তরের মধ্যে এবং ব্যাকপ্লেট ও ​​সোলার সেল স্তরের মধ্যে দাহ্য গ্যাসের বুদবুদ পাওয়া গেছে, যা বিজ্ঞানীদের মতে স্পার্কার বা আসল আগুনে জ্বলে উঠতে পারে।

এছাড়াও, পরিমাপ থেকে দেখা গেছে যে, প্যানেলগুলো ০° থেকে ৬০° পর্যন্ত হেলানো হলে পিভি প্যানেলের প্রথম বিকল হওয়ার গড় সময় বাড়তে থাকে। আরও নির্দিষ্টভাবে বললে, যথাক্রমে ০°, ১৫°, ৩০°, ৪৫° এবং ৬০° হেলানোর ক্ষেত্রে প্রথম বিকল হওয়ার গড় সময় ছিল ৩৬ সেকেন্ড, ৩৩ সেকেন্ড, ৪০ সেকেন্ড, ৬২ সেকেন্ড এবং ৭১ সেকেন্ড।
গবেষকরা বলেছেন, “পিভি প্যানেলগুলোকে ৩০ ডিগ্রির বেশি কাত করলে সেগুলোর বিকল হওয়ার সময় উল্লেখযোগ্যভাবে বেড়ে যায়, যা পিভি প্যানেলের তাপীয় বিকলতার জন্য একটি সংকটপূর্ণ আনতি কোণ।” “যদিও বিভিন্ন ক্ষেত্রে বিকল হওয়ার সময় ভিন্ন ছিল, সংকটপূর্ণ তাপমাত্রার পার্থক্য কাছাকাছি ছিল, যা ৬১ থেকে ৮৪ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে ছিল, এবং বেশিরভাগ ফাটল ৮–১৫ কিলোওয়াট/বর্গমিটারের মধ্যে ঘটেছিল।”

এরপর দলটি Abaqus সফটওয়্যারের অধীনে সিস্টেমটির একটি নিউমেরিক্যাল FEM মডেল তৈরি করে এবং সিমুলেশনটিকে ১০০ সেকেন্ডে সীমাবদ্ধ রাখে, কারণ কাচের প্রথম ভাঙন এই সময়ের মধ্যেই ঘটার কথা। পরীক্ষামূলক ফলাফলের সাথে তুলনা করলে, FEM মডেলটি তাপমাত্রা বণ্টনের ক্ষেত্রে গড়ে ১৩.৫% এবং প্রথম ভাঙনের সময়ের ক্ষেত্রে ১৫%-এর কম ত্রুটি অর্জন করেছে।

“ইথিলিন ভিনাইল অ্যাসিটেট (ইভিএ)-এর গ্যাসীয় বুদবুদ এবং টেডলার-পলিয়েস্টার-টেডলার (টিপিটি)-এর প্রসারণজনিত অসুবিধাগুলো বিবেচনা করে, এই সামঞ্জস্যটি ইঙ্গিত দেয় যে তাপীয় মডেলটি পিভি প্যানেলের তাপমাত্রা ক্ষেত্রগুলোর পূর্বাভাস দিতে সক্ষম,” বিজ্ঞানীরা উপসংহারে পৌঁছেছেন। “বৃহৎ নতির ক্ষেত্রগুলোর জন্য তিন-স্তরীয় ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রার অনুমানটি উপযুক্ত বলে প্রমাণিত হয়েছে।”

নেটওয়ার্ক থেকে নিবন্ধটির অংশবিশেষ উদ্ধৃত করা হয়েছে, লঙ্ঘনকারীর যোগাযোগের তথ্য মুছে ফেলা হয়েছে।