公司和政府經(jīng)常投資太陽能農(nóng)場(chǎng)并在天氣惡化意外地縮短面板壽命時(shí)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(jià)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(fèi)并降低制造成本。

普渡大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院最近的博士研究生孫興書說：“我們需要關(guān)注一個(gè)太陽能農(nóng)場(chǎng)的心跳來了解它的疾病。”

太陽能發(fā)電場(chǎng)的“心跳”是關(guān)于它如何發(fā)電的數(shù)據(jù)。普渡大學(xué)的研究人員利用面板退化的物理學(xué)創(chuàng)建了一種算法，可以從任何地方分析太陽能發(fā)電場(chǎng)數(shù)據(jù)，基本上可以作為太陽能發(fā)電場(chǎng)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(chǎng)的心跳，就像醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室中的心電圖一樣，”普渡大學(xué)的JaiN.Gupta電氣教授MuhammadAshrafulAlam說。和計(jì)算機(jī)工程?！暗翘柲馨l(fā)電場(chǎng)本身總是會(huì)產(chǎn)生新的現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)。這種信息驅(qū)動(dòng)的方法具有變革性，因?yàn)檫@種方法可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)監(jiān)控和決策。是朝這個(gè)方向邁出的第一步?！?br/>
實(shí)時(shí)診斷最終將為更好的面板設(shè)計(jì)提供信息-節(jié)省成本的“處理”可以延長(zhǎng)使用壽命并繼續(xù)削減電費(fèi)。

“如果你看一下市場(chǎng)上的太陽能組件，他們的設(shè)計(jì)無論在世界的哪個(gè)地方都沒有差別，就像在美國(guó)和中國(guó)銷售的iPhone幾乎完全一樣，”Sun說?！暗柲茈姵亟M件的設(shè)計(jì)應(yīng)有所不同，因?yàn)樗鼈冊(cè)诓煌沫h(huán)境中會(huì)有不同的降級(jí)?！?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(huì)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(huì)出現(xiàn)在太陽能電池板上。

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

普渡大學(xué)的研究人員使用國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)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(dāng)饋入算法時(shí)，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(jìn)展”雜志上。

下一步是隨著時(shí)間的推移改進(jìn)算法。Alam的實(shí)驗(yàn)室一直與其他Purdue研究團(tuán)隊(duì)合作，將DEEDS開發(fā)成一個(gè)平臺(tái)，用于保存和共享太陽能電池板設(shè)施的數(shù)據(jù)，計(jì)算工具和科學(xué)工作流程，以及其他領(lǐng)域的資源，包括化學(xué)，營(yíng)養(yǎng)科學(xué)和環(huán)境科學(xué)。

從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，研究人員希望通過觀察天氣預(yù)報(bào)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(cè)太陽能發(fā)電場(chǎng)的壽命。