Что разрушает солнечные панели: срок службы снижается в разы

Как выясняется, главным фактором разрушения модулей становится не дождь, мороз или пыль.

Вы узнаете:

Солнечные панелипринято считать устойчивыми и почти неуязвимыми к погодным условиям, однако ученые все чаще указывают на скрытую угрозу, которая ускоряет их износ.

Исследователи отмечают, что современные солнечные панели, особенно на базе технологии туннельных оксидных пассивированных контактов (TOPCon), сталкиваются с серьезными проблемами надежности, пишет pv-tech.org.

Несмотря на высокую эффективность и устойчивость к ряду известных видов деградации, такие модули оказались уязвимыми к воздействию ультрафиолета, коррозии и проникновению влаги.

Немецкие ученые из Fraunhofer ISE провели сравнение 20 фотоэлектрических модулей TOPCon, используя электрические измерения и ускоренные тесты старения. Результаты показали "значительные проблемы с надежностью", которые пока не имеют окончательного решения. В частности, деградация под действием УФ-излучения была названа критической, так как она напрямую снижает производительность солнечных элементов.

Дополнительную тревогу вызывает тот факт, что существующие стандарты тестирования солнечных панелей часто не фиксируют потери мощности, если они не приводят к угрозе безопасности или полному выходу системы из строя. Это означает, что реальный уровень износа может долгое время оставаться незамеченным.

Похожие выводы сделали и ученые из Национальной лаборатории возобновляемой энергии США. Они указали на необходимость ужесточения глобальных стандартов проверки, после того как в действующих солнечных установках n-типа были обнаружены серьезные уровни деградации, вызванной ультрафиолетом.

Еще одно исследование, проведенное в Университете Нового Южного Уэльса, показало, что ключевую роль играет тип УФ-излучения, используемого при тестировании. Более точный подбор спектра позволяет быстрее и надежнее оценивать долгосрочную работу панелей. Особую обеспокоенность вызывает растущее применение УФ-прозрачных герметиков: они повышают эффективность модулей, но одновременно усиливают воздействие ультрафиолета на солнечные элементы во время эксплуатации.

По данным Fraunhofer ISE, УФ-деградация способна настолько дестабилизировать панели, что после облучения они теряют эффективность даже в темноте, во время хранения энергии. При этом повторное воздействие солнечного света частично восстанавливает характеристики, из-за чего реальный масштаб проблемы сложнее отследить.

Эксперты отрасли подтверждают, что производители уже работают над устранением этих недостатков. По словам представителей индустрии, лабораторные эффекты УФ-деградации активно изучаются, а новые конструкционные решения должны повысить срок службы солнечных панелей в реальных условиях эксплуатации.

Таким образом, главным разрушительным фактором для солнечных модулей сегодня становится не внешняя среда, а тот самый солнечный свет, который они призваны преобразовывать в энергию.