Що руйнує сонячні панелі: термін служби знижується в рази

Ви дізнаєтеся:

Сонячні панелізаведено вважати стійкими та майже невразливими до погодних умов, проте науковці дедалі частіше вказують на приховану загрозу, що прискорює їхній знос.

Дослідники зазначають, що сучасні сонячні панелі, особливо на базі технології тунельних оксидних пасивованих тунельних контактів (TOPCon), стикаються з серйозними проблемами надійності, пише pv-tech.org.

Незважаючи на високу ефективність і стійкість до низки відомих видів деградації, такі модулі виявилися вразливими до впливу ультрафіолету, корозії та проникнення вологи.

Німецькі вчені з Fraunhofer ISE провели порівняння 20 фотоелектричних модулів TOPCon, використовуючи електричні вимірювання та прискорені тести старіння. Результати показали "значні проблеми з надійністю", які поки що не мають остаточного вирішення. Зокрема, деградація під дією УФ-випромінювання була названа критичною, оскільки вона безпосередньо знижує продуктивність сонячних елементів.

Додаткову тривогу викликає той факт, що наявні стандарти тестування сонячних панелей часто не фіксують втрати потужності, якщо вони не призводять до загрози безпеці або повного виходу системи з ладу. Це означає, що реальний рівень зносу може довгий час залишатися непоміченим.

Схожі висновки зробили і вчені з Національної лабораторії відновлюваної енергії США. Вони вказали на необхідність посилення глобальних стандартів перевірки, після того як у діючих сонячних установках n-типу було виявлено серйозні рівні деградації, викликаної ультрафіолетом.

Ще одне дослідження, проведене в Університеті Нового Південного Уельсу, показало, що ключову роль відіграє тип УФ-випромінювання, що використовується при тестуванні. Точніший підбір спектра дає змогу швидше і надійніше оцінювати довгострокову роботу панелей. Особливу стурбованість викликає зростаюче застосування УФ-прозорих герметиків: вони підвищують ефективність модулів, але водночас посилюють вплив ультрафіолету на сонячні елементи під час експлуатації.

За даними Fraunhofer ISE, УФ-деградація здатна настільки дестабілізувати панелі, що після опромінення вони втрачають ефективність навіть у темряві, під час зберігання енергії. При цьому повторний вплив сонячного світла частково відновлює характеристики, через що реальний масштаб проблеми складніше відстежити.

Експерти галузі підтверджують, що виробники вже працюють над усуненням цих недоліків. За словами представників індустрії, лабораторні ефекти УФ-деградації активно вивчаються, а нові конструкційні рішення мають підвищити термін служби сонячних панелей у реальних умовах експлуатації.

Таким чином, головним руйнівним фактором для сонячних модулів сьогодні стає не зовнішнє середовище, а те саме сонячне світло, яке вони покликані перетворювати на енергію.