Почему солнечные панели деградируют?

У солнечных панелей довольно долгий срок службы как для устройств, использующихся практически постоянно. Для сравнения, срок службы бытовой электроники обычно не превышает 13 лет, а солнечные панели эффективно работают более 25 лет. Столь длительный период службы специалисты объясняют тем, что в конструкции модуля нет движущихся частей, а также изначальным стремлением производителей сделать панели прочными и долговечными. Еще один плюс использования солнечных панелей – их не нужно часто обслуживать, всего лишь иногда чистить.

Однако, ничто не вечно и не идеально: в процессе эксплуатации панелей наблюдается деградация. Что же это такое?

Ожидаемо и некритично

Деградация солнечной панели – потеря со временем ее выходной мощности. Если панель высокого качества, скорость падения производительности будет низкой, что практически не скажется на эффективности системы. В среднем солнечная панель деградирует на 0,5–3% ежегодно: конечно это касается только высококачественных изделий.

В целом деградация – это нормальное, ожидаемое явление. Она вызвана, прежде всего, внешними факторами – погодными условиями, воздействием ультрафиолетового излучения. Производительность качественных панелей даже после 20-25% лет службы составит до 90% изначальной. Если же для владельца СЭС некритична эффективность около 80%, то батареи прослужат еще несколько лет. В гарантии на солнечные панели учитывается скорость деградации, при выборе оборудования нужно обратить на это внимание.

Типы деградации

Различают три типа деградации солнечных панелей:

  • LID – деградация, вызванная светом. Она возникает при первичном воздействии солнечного излучения, при этом фотопроводимость панели на некоторое время снижается. Это период настройки: в течение около 1000 часов работы после запуска СЭС эффективность панелей снижается, а затем постепенно стабилизируется. Снижение производительности составляет не более 1-3%, что не является поводом для беспокойства.
  • PID – потенциально-индуцированная деградация. Такой вид деградации наблюдается только в том случае, если компоненты системы СЭС, например рама панели и солнечный элемент, находятся под разным напряжением. Это вызывает снижение выходной мощности панелей.
  • Деградация в связи со старением. С течением времени в ячейках происходят неизбежные изменения, связанные с естественным износом. Деградацию вызывает постоянная смена погодных факторов в зависимости от времен года, а также затенение, загрязнение ячеек, некоторые химические реакции в полупроводниковых материалах.

Выбирайте качество

Очень важно при выборе оборудования и панелей для СЭС не поддаваться желанию на чем-то сэкономить. Некачественные панели будут деградировать быстрее, ведь их производители для сохранения низкой цены используют материалы ненадлежащей прочности.

Панели со слишком тонкой пленкой подвержены микротрещинам. Из-за установки компонентов с различным напряжением будут происходить утечки электроэнергии. Да и в целом, дешевое оборудование будет служить недолго и доставит немало хлопот.

Тест на деградацию панели

Чтобы убедиться в качестве солнечной панели, нужно изучить сертификационные документы. Прежде чем попасть на рынок, панели должны пройти тестирование. Основные тесты для солнечных батарей – IEC 61215, IEC 61646 и IEC 62108. Буквы здесь означают аббревиатуру от английского названия стандартизационного органа – «Международной электротехнической комиссии».

Минимальное требование к солнечным панелям – соответствие стандарту IEC 61215. При прохождении сертификации проверяются факторы, которые могут привести к преждевременной деградации системы. Тесты на соответствие стандарту IEC 61215 включают изучение воздействия на работу панели коррозии, расслоения, сбоя диодов, разбитого стекла, разрывов соединения и многих других факторов. Проводится несколько видов тестов – ускоренные стресс-тесты, квалификационные тесты и квалификационные тесты блоков JPL.

Таким образом, сертифицированные панели – это определенная страховка от непредвиденных случаев во время эксплуатации. Их производительность и степень деградации находятся в пределах оптимальных значений. А это значит, что домовладельцы, совершившие выгодное вложение в СЭС, будут стабильно получать достаточное количество электроэнергии многие годы.

В следующей статье мы рассмотрим тему: типы деградации солнечных панелей. Часть 2.