Сонячні панелі, встановлені наприкінці 1980-х, все ще дають понад 80% потужності, — дослідження

Дослідження, проведене європейськими науковцями зі Швейцарії, Австрії та Німеччини продемонструвало, що сонячні панелі, встановлені ще наприкінці 80-х років минулого століття, продовжують стабільно працювати і генерують електроенергію. 

Дослідники спостерігали за шістьма фотоелектричними системами, які були встановлені на території Швейцарії у період з 1987 по 1993 рік у різних кліматичних зонах, від долин із помірним кліматом, до високогірних дослідницьких станцій. Зазначається, що у середньому ці панелі втрачали лише 0,24% продуктивності на рік. На практиці більшість цих панелей досі зберігає до 80% власної потужності, що значно перевищує гарантійний термін у 25-30 років.

Це нагадує результати, які були отримані у Франції у 2024 році. Некомерційна організація Hespul, що спеціалізується на відновлюваній енергетиці, провела випробування найстарішої у країні сонячної панелі, встановленої на даху будівлі ще у 1992 році. Через 31 рік панелі все ще працювали майже на 80% від власної початкової потужності. Загалом ці дослідження показують, що сонячні панелі, навіть ті, які використовують застарілі технології, створені кілька десятиліть тому, можуть працювати дуже довго.

У дослідженні, яке вивчало особливості тривалої роботи сонячних панелей у Швейцарії, було встановлено, що важливе значення має місце розташування. Зокрема, панелі у містах, що розміщуються на невеликій висоті над рівнем моря, зношувались швидше, оскільки влітку поверхні у таких містах могли нагріватись до 80°C. Постійні цикли нагріву-охолодження створювали навантаження на матеріали, що призводило до локальної корозії і знижувало електропровідність.

Між тим, панелі, встановлені у високогірних районах, дивовижно стійко витримували холод. Вони піддавалися впливу високоінтенсивного ультрафіолетового випромінювання та різким перепадам температур, але в цілому зберігали свої експлуатаційні характеристики краще за панелі, встановлені у низинах. 

Ще одним не менш важливим аспектом стало те, що автори дослідження називають “специфікацією матеріалів”. Виготовлені з використанням міцних інкапсуляторів, клеїв та ламінованих задніх шарів, панелі працювали набагато довше. У модулях початку 1990-х років використовувалися міцні інкапсулятори з етиленвінілацетату. 

Задні шари складались з тедлара, а міцні конструкції виготовлялись зі скла та фольги. Наприклад, високопродуктивні панелі Siemens SM55-HO, навіть мали інші наповнювачі в ламінаті для підвищення ефективності, що впливало на їхню довговічність. Однак не всі панелі продемонстрували однаково ефективну роботу з плином часу. 

Старіші моделі, виготовлені ще до того, як у компаунди стали додавати стабілізатори ультрафіолетового випромінення, частіше демонстрували зміну кольору та розшарування. В інших спостерігались дефекти у місцях паяних з’єднань, що також знижувало ефективність їхньої роботи. 

Наразі сонячна енергетика вже давно не є експериментальною і забезпечує понад 8% світового споживання електроенергії, складаючи близько 70% усіх нових потужностей відновлюваної енергетики, введених в експлуатацію з 2023 року. Результати дослідження демонструють, що економія на підвищенні ефективності або прагнення знизити витрати, жертвуючи якістю, може виявитись помилковим.

Сучасні фотоелектричні модулі виготовляються з більш тонких та дешевих матеріалів. Це може знизити вартість сонячних панелей, однак, разом з тим, нижчою буде і тривалість їхньої роботи. Зокрема, в індійському Гуджараті багато сонячних установок, побудованих у 2009–2013 роках, серйозно вийшли з ладу і вимагають заміни вже через 8–12 років, що значно менше стандартного 25-річного терміну служби. Серед причин — мікротріщини та низька якість складання, дефекти у місцях паяних з’єднань та неналежне обслуговування. 

Більш старі панелі нагадують, що довговічність не менш важлива, ніж ефективність. Більш довговічні панелі означають менше замін, зниження витрат та зменшення вуглецевого сліду.

 Результати дослідження були опубліковані у журналі  EES Solar

Джерело: ZME Science