隨著 PV 陣列老化，會有很多潛在原因導致系統效能不足。有些原因可能可預期，例如髒污損害或長期陣列劣化。有些原因可能無法預期，例如旁路二極體故障、模組破裂等。I-V 曲線追蹤工具可擷取 PV 來源的所有電流和電壓操作點，因此特別能夠辨識 PV 系統效能不足的徵兆。
每個模組資料表皆提供 I-V 曲線模型，其會表示可在標準測試條件 (STC) 下操作或使模組負載的所有電流與電壓組合。若測得的 I-V 曲線的高度、寬度或形狀與預測的 I-V 曲線 (基於模型 I-V 曲線預測，但依據實際幅照度和溫度條件進行調整) 有顯著差異，該差異性質可以揭示潛在的效能問題。Fluke Solmetric PVA-1500 這類 I-V 曲線追蹤工具十分有助於偵測效能不足的徵兆。
Fluke Solmetric PVA 1500 伏特 PV 分析儀套件搭配 Fluke SolSensor
PV 系統故障排除的安全考量
使用電氣系統時，安全是首要考量。瞭解 PV 系統的建造和操作、使用適當額定測試設備及遵守 NFPA 70E 等安全標準非常重要。相較於其他測試方法，使用 Fluke Solmetric PVA-1500 等 I-V 曲線追蹤工具可增強安全性，因為測試時電路不須處在變頻器負載下。
基本測試程序
在商用與公用事業規模的 PV 系統中，I-V 曲線追蹤通常是在電氣絕緣的匯流箱中測量。例如，如果區域級監控或空中熱影像表示匯流箱效能不足，則可標記為須檢測。形成絕緣之後，藉由目視檢查並進行 I-V 曲線追蹤，即可識別效能不足的電源電路。經過校準的效能測量方式包括在陣列平面上安裝輻照度感測器，並將溫度感測器安裝於模組背面。每個 PV 電源電路均個別測試，每個電路的程序僅需 10 至 15 秒，並以電子方式儲存資料。
正常形狀與效能
若要識別現場的效能問題，您必須有比較的標準。在進行故障排除時，可採用在鄰近 PV 電源電路測得的測量值進行比較。然而，模組銘牌資料通常是比較的基準，特別是在長期進行效能基準衡量的情況。
執行 I-V 曲線測試之前，必須指定要測試的模組及串聯或並聯的模組數量。軟體會根據上述及其他設定輸入，在標準測試條件下計算 Isc、Imp、Voc、Vmp 和 Pmp 等預期的效能特性。由於現場條件與原廠測試條件有所差異，I-V 曲線追蹤工具使用數學模型來計算現場的實際輻照度與溫度條件，並產生受測 PV 電源電路或模組的預測 I-V 曲線與最大功率值。
如果 PV 電源電路或模組正常運作，則 I-V 曲線會呈現正常形狀。此外，最大輸出功率額定值 (曲線追蹤工具從 I-V 資料計算而得) 將非常接近預測的最大功率。在此情況下，我們使用效能係數 (PF) 來量化測得 I-V 曲線與預測曲線的一致性。此數值以百分比方式呈現，並使用最大功率 (PMP) 的測量值和預測值進行計算，如方程式 PF = (PMP 測量值 ÷ PMP 預測值) × 100 所示。曲線形狀正常且校能係數介於 90% 和 100% 之間，表示 PV 電源電路或模組正常運作，沒有嚴重陰影或髒污。