公司和政府經(jīng)常投資太陽能農(nóng)場并在天氣惡化意外地縮短面板壽命時損失資金。由于太陽能產(chǎn)生的電力越來越多地與化石燃料價格相匹配，公司受到壓力要求讓電池板的壽命超過其保修范圍，并為建設(shè)提前支付數(shù)十億美元。

通過類似心電圖的工具更快地診斷退化的太陽能電池板將有助于降低清潔能源的電費并降低制造成本。

普渡大學電氣與計算機工程學院最近的博士研究生孫興書說：“我們需要關(guān)注一個太陽能農(nóng)場的心跳來了解它的疾病?！?br/>
太陽能發(fā)電場的“心跳”是關(guān)于它如何發(fā)電的數(shù)據(jù)。普渡大學的研究人員利用面板退化的物理學創(chuàng)建了一種算法，可以從任何地方分析太陽能發(fā)電場數(shù)據(jù)，基本上可以作為太陽能發(fā)電場的便攜式EKG。

“這是日常生活和醫(yī)生辦公室之間的區(qū)別。以前，設(shè)施只是在受控環(huán)境中檢查太陽能農(nóng)場的心跳，就像醫(yī)院實驗室中的心電圖一樣，”普渡大學的JaiN.Gupta電氣教授MuhammadAshrafulAlam說。和計算機工程?！暗翘柲馨l(fā)電場本身總是會產(chǎn)生新的現(xiàn)場數(shù)據(jù)供我們收集和分析，因此我們需要將EKG帶到現(xiàn)場。這種信息驅(qū)動的方法具有變革性，因為這種方法可以實現(xiàn)持續(xù)監(jiān)控和決策。是朝這個方向邁出的第一步。“

實時診斷最終將為更好的面板設(shè)計提供信息-節(jié)省成本的“處理”可以延長使用壽命并繼續(xù)削減電費。

“如果你看一下市場上的太陽能組件，他們的設(shè)計無論在世界的哪個地方都沒有差別，就像在美國和中國銷售的iPhone幾乎完全一樣，”Sun說?！暗柲茈姵亟M件的設(shè)計應(yīng)有所不同，因為它們在不同的環(huán)境中會有不同的降級?！?br/>
例如，在潮濕環(huán)境中的降解以腐蝕的形式出現(xiàn)，但是沒有濕度的高海拔會因紫外線濃度的增加而導(dǎo)致降解。與人類疾病一樣，腐蝕或陽光充足的硅的癥狀在降解開始多年后才會出現(xiàn)在太陽能電池板上。

在不知道何時發(fā)生退化的情況下，公司傾向于通過低于或過度設(shè)計太陽能電池板來補償不同的天氣條件，從而推高制造成本。

普渡大學的研究人員使用國家可再生能源實驗室提供的公共太陽能電池板數(shù)據(jù)，將電池板發(fā)電的參數(shù)(例如電阻和電壓)匯總起來。當饋入算法時，生成曲線以顯示太陽能電池的功率輸出。已發(fā)表的研究結(jié)果發(fā)表在“光伏進展”雜志上。

下一步是隨著時間的推移改進算法。Alam的實驗室一直與其他Purdue研究團隊合作，將DEEDS開發(fā)成一個平臺，用于保存和共享太陽能電池板設(shè)施的數(shù)據(jù)，計算工具和科學工作流程，以及其他領(lǐng)域的資源，包括化學，營養(yǎng)科學和環(huán)境科學。

從長遠來看，研究人員希望通過觀察天氣預(yù)報數(shù)據(jù)與電路參數(shù)投影之間的關(guān)系，該算法可以顯示太陽能電站30年內(nèi)產(chǎn)生的能量。將算法與其他基于物理的模型相結(jié)合，最終可以預(yù)測太陽能發(fā)電場的壽命。