CREATE – Characterisation and rating procedures for the next generation of PV modules

• Unité de recherche: OFEN
• Numéro de projet: SI/502906

Description succincte (Allemand)

Das Projekt CREATE zielt darauf ab, das Wissen über Energieertrag und Degradationsraten neuer PV-Mainstream-Technologien für verschiedene Montagekonfigurationen zu erweitern, was entscheidend ist, um das Risiko von leistungsschwachen Systemen zu verringern. Die Ergebnisse früherer, von SUPSI im Jahr 2021 initiierter Messkampagnen im Freien zeigten Schwachstellen bei einigen der gängigen Technologien auf, wie z. B. Ausfälle im Frühstadium oder Degradationsraten, die über den Leistungsgarantien liegen, was weitere Untersuchungen und längere Zeitreihendaten erfordert, um zwischen den verschiedenen Degradationsmodi zu unterscheiden und Labortests mit Feldleistungsdaten zu korrelieren. CREATE wird daher die Messkampagnen um weitere drei Jahre verlängern, indem der Schwerpunkt auf die Analyse spezifischer Degradationsmechanismen gelegt wird, die bei Heterojunction- (HJT), Tunneloxid-passivierten Kontakt- (TOPCon) und Rückkontakt-Technologien (BC) auftreten, die sich derzeit in der Massenproduktion befinden (TOPCon) oder in den industriellen Roadmaps als die vielversprechendsten für den nächsten Technologiewandel identifiziert wurden. Die Analyse wird durch beschleunigte Tests in Innenräumen unterstützt, um die Leistung im Feld und die beobachteten Degradationsmuster zu erklären. Energieeffizienzbewertungen gemäß IEC 61853 werden im Labor durchgeführt und mit Felddaten verglichen, um ihre Genauigkeit und Anwendbarkeit für die Schweiz und BIPV-Systeme besser zu verstehen und die Auswirkungen von klima- oder anwendungsspezifischen Energieertragsbewertungen aufzuzeigen. Die Auswirkungen von klima- oder anwendungsspezifischen Degradationsraten und ihre Auswirkungen auf die Lebensdauer-Energieeffizienzbewertung werden weiter untersucht. Unterstützende Maßnahmen für die Einführung eines neuen europäischen Energielabels zur Bewertung von PV-Modulen werden im Rahmen des Projekts in enger Zusammenarbeit mit internationalen Expertengruppen, die auf diesem Gebiet tätig sind, verfolgt.

Description succincte (Anglais)

The project CREATE aims to extend the knowledge of energy yield and degradation rates of new PV mainstream technologies for different mounting configuration, which is crucial to reduce the risks of underperforming systems. The results of previous outdoor measurement campaigns initiated by SUPSI in 2021 highlighted criticalities on some of the mainstream technologies, as early-stage fail-ures or degradation rates exceeding power warranties which requires further investigations and longer time series data to discern between the different degradation modes and to correlate labora-tory testing to field performance data. CREATE will therefore extend the measurement campaigns for other 3 years by putting more emphasis on the analysis of specific degradation mechanisms oc-curring in heterojunction (HJT), tunnel oxide passivated contact (TOPCon) and back-contact (BC) technologies, which are in mass production now (TOPCon) or have been identified in the industrial roadmaps as the most promising for the next technology transition. The analysis will be supported by accelerated indoor tests aiming in explaining the field performance and observed degradation pat-terns. Energy Rating assessments according to IEC 61853 will be performed in the laboratory and compared to field data to better understand their accuracy and applicability for Switzerland and BIPV systems and to demonstrate the impact of climate or application specific energy yield assessments. The impact of climate or application specific degradation rates and its impact on lifetime energy rat-ing will be further assessed. Supporting measures for the introduction of a new European energy label for the evaluation of PV modules will be pursued within the project in close cooperation with international expert groups working in this field.

Description succincte (Français)

Le projet CREATE vise à étendre les connaissances sur le rendement énergétique et les taux de dégradation des nouvelles technologies PV courantes pour différentes configurations de montage, ce qui est crucial pour réduire les risques de systèmes sous-performants. Les résultats des précédentes campagnes de mesure en extérieur lancées par SUPSI en 2021 ont mis en évidence des points critiques sur certaines des principales technologies, comme des défaillances précoces ou des taux de dégradation dépassant les garanties de puissance, ce qui nécessite des investigations supplémentaires et des données de séries temporelles plus longues pour discerner les différents modes de dégradation et pour corréler les essais en laboratoire aux données de performance sur le terrain. CREATE prolongera donc les campagnes de mesure pendant trois autres années en mettant davantage l'accent sur l'analyse des mécanismes de dégradation spécifiques qui se produisent dans les technologies à hétérojonction (HJT), à contact tunnel passivé à l'oxyde (TOPCon) et à contact arrière (BC), qui font actuellement l'objet d'une production de masse (TOPCon) ou qui ont été identifiées dans les feuilles de route industrielles comme étant les plus prometteuses pour la prochaine transition technologique. L'analyse sera étayée par des essais accélérés en intérieur visant à expliquer les performances sur le terrain et les schémas de dégradation observés. Des évaluations du rendement énergétique conformes à la norme IEC 61853 seront réalisées en laboratoire et comparées aux données de terrain afin de mieux comprendre leur précision et leur applicabilité pour la Suisse et les systèmes BIPV et de démontrer l'impact des évaluations du rendement énergétique spécifiques au climat ou à l'application. L'impact des taux de dégradation spécifiques au climat ou à l'application et son impact sur l'évaluation du rendement énergétique sur la durée de vie seront également évalués. Les mesures de soutien pour l'introduction d'un nouveau label énergétique européen pour l'évaluation des modules PV seront poursuivies dans le cadre du projet en étroite collaboration avec des groupes d'experts internationaux travaillant dans ce domaine.