Солнечные панели, установленные в конце 1980-х, все еще дают более 80% мощности, — исследование

Исследование, проведенное европейскими учеными из Швейцарии, Австрии и Германии продемонстрировало, что солнечные панели, установленные еще в конце 80-х годов прошлого века, продолжают стабильно работать и генерируют электроэнергию. 

Исследователи наблюдали за шестью фотоэлектрическими системами, которые были установлены на территории Швейцарии в период с 1987 по 1993 год в различных климатических зонах, от долин с умеренным климатом, до высокогорных исследовательских станций. Отмечается, что в среднем эти панели теряли лишь 0,24% производительности в год. На практике большинство этих панелей до сих пор сохраняет до 80% собственной мощности, что значительно превышает гарантийный срок в 25-30 лет.

Это напоминает результаты, которые были получены во Франции в 2024 году. Некоммерческая организация Hespul, специализирующаяся на возобновляемой энергетике, провела испытания старейшей в стране солнечной панели, установленной на крыше здания еще в 1992 году. Через 31 год панели все еще работали почти на 80% от собственной первоначальной мощности. В целом эти исследования показывают, что солнечные панели, даже те, которые используют устаревшие технологии, созданные несколько десятилетий назад, могут работать очень долго.

В исследовании, которое изучало особенности длительной работы солнечных панелей в Швейцарии, было установлено, что важное значение имеет местоположение. В частности, панели в городах, которые размещаются на небольшой высоте над уровнем моря, изнашивались быстрее, поскольку летом поверхности в таких городах могли нагреваться до 80°C. Постоянные циклы нагрева-охлаждения создавали нагрузку на материалы, что приводило к локальной коррозии и снижало электропроводность.

Между тем, панели, установленные в высокогорных районах, удивительно стойко выдерживали холод. Они подвергались воздействию высокоинтенсивного ультрафиолетового излучения и резким перепадам температур, но в целом сохраняли свои эксплуатационные характеристики лучше панелей, установленных в низинах. 

Еще одним не менее важным аспектом стало то, что авторы исследования называют «спецификацией материалов». Изготовленные с использованием прочных инкапсуляторов, клеев и ламинированных задних слоев, панели работали гораздо дольше. В модулях начала 1990-х годов использовались прочные инкапсуляторы из этиленвинилацетата. 

Задние слои состояли из тедлара, а прочные конструкции изготавливались из стекла и фольги. Например, высокопроизводительные панели Siemens SM55-HO, даже имели другие наполнители в ламинате для повышения эффективности, что влияло на их долговечность. Однако не все панели продемонстрировали одинаково эффективную работу с течением времени. 

Старые модели, изготовленные еще до того, как в компаунды стали добавлять стабилизаторы ультрафиолетового излучения, чаще демонстрировали изменение цвета и расслоение. В других наблюдались дефекты в местах паяных соединений, что также снижало эффективность их работы. 

Сейчас солнечная энергетика уже давно не является экспериментальной и обеспечивает более 8% мирового потребления электроэнергии, составляя около 70% всех новых мощностей возобновляемой энергетики, введенных в эксплуатацию с 2023 года. Результаты исследования показывают, что экономия на повышении эффективности или стремление снизить расходы, жертвуя качеством, может оказаться ошибочным.

Современные фотоэлектрические модули изготавливаются из более тонких и дешевых материалов. Это может снизить стоимость солнечных панелей, однако, вместе с тем, меньше будет и срок их службы. В частности, в индийском Гуджарате многие солнечные установки, построенные в 2009-2013 годах, серьезно вышли из строя и требуют замены уже через 8-12 лет, что значительно меньше стандартного 25-летнего срока службы. Среди причин — микротрещины и низкое качество сборки, дефекты в местах паяных соединений и ненадлежащее обслуживание. 

Более старые панели напоминают, что долговечность не менее важна, чем эффективность.  Более долговечные панели означают меньше замен, снижение затрат и уменьшение углеродного следа.

Результаты исследования были опубликованы в журнале  EES Solar

Источник: ZME Science