Тривожний дзвінок для енергетики: з'ясувалося, чому старі сонячні панелі кращі за нові

Дослідження показало, що довговічність залежить від клімату, температури і навіть способу установки. Фахівці поділилися своїми результатами в статті, опублікованій у журналі EES Solar.

Група дослідників, що працює у Швейцарії, Австрії та Німеччині, проаналізувала довгострокову ефективність шести фотоелектричних систем, встановлених у всій Швейцарії в період з 1987 по 1993 рік. Системи розташовувалися в різних місцях: від житлових будинків на невеликій висоті до сонячних електростанцій і комерційних будівель у гірських районах, причому в кожному з них були різні кліматичні умови і кути встановлення.

Аналіз показав, що вони, як і раніше, ефективні, а головним чинником, що визначив довговічність, стала якість матеріалів. Продуктивність панелей знижувалася в середньому лише на 0,24% на рік, що приблизно втричі повільніше, ніж зазначено в документації для подібних систем. Через 30 років більшість протестованих панелей зберегли понад 80% своєї початкової потужності.

"Це дійсно показує, що фотоелектричні системи можуть служити довше, ніж очікувалося, і це важливий сигнал для фотоелектричної галузі", — заявив провідний дослідник Ебрар Озкалай з Університету прикладних наук і мистецтв Південної Швейцарії.

Виробники сонячних панелей зазвичай дають гарантію на свою продукцію на 25-30 років. Хоча лабораторні випробування на прискорене старіння підтверджують ці оцінки, вони дають обмежене уявлення про їхній термін служби в реальних умовах. Мало хто тестував панелі в екстремальних кліматичних умовах або систематично порівнював панелі різних виробників.

Під час дослідження команда виявила, що висота над рівнем моря і клімат впливають на термін служби панелей. Експлуатаційні характеристики панелей на нижчих висотах знижуються швидше. Поверхня таких панелей часто нагрівається до 80°C, що збільшує термічне навантаження, викликане добовою і сезонною зміною температури.

Спектроскопічний аналіз матеріалів панелей засвідчив, що герметики і клеї руйнуються швидше на малих висотах, що призводить до локальної корозії і зниження електропровідності. Дослідники також зазначили, що старі панелі без ультрафіолетових стабілізаторів руйнуються швидше, ніж інші панелі.

Сучасні фотоелектричні системи часто орієнтовані на підвищення ефективності та зниження витрат, тому використовують більш тонкі та низькоякісні матеріали. Однак група дослідників підкреслює, що така стратегія може поставити під загрозу їхню довгострокову надійність. На думку авторів, результати дослідження допоможуть поліпшити прискорені стресові випробування в лабораторних умовах.

"Характеристики всіх матеріалів, які входять до складу панелі, дуже впливають на продуктивність, навіть якщо їх виробляє одна й та сама компанія, — наголосив у коментарі виданню Chemistry World, Дірк Джордан, експерт з фотоелектричних систем з Національної лабораторії відновлюваної енергії США. — Ми можемо винести уроки з цих старих панелей, щоб, сподіваємося, нові прослужили так само довго".

Раніше експерти визначили найкращі сонячні панелі у 2025 році. Вони оцінили продукцію різних виробників за ефективністю та потужністю.