مطالعه نشان می‌دهد که تخریب بسیار کمتر-از-در ماژول‌های خورشیدی دهه 1980 و 1990

یک گروه تحقیقاتی به رهبری دانشگاه علوم کاربردی سوئیس (SUPSI) یک تجزیه و تحلیل طولانی مدت از شش سیستم PV متصل به شبکه{{1}در جنوب-که در اواخر دهه 1980 و اوایل دهه 1990 در سوئیس نصب شده بودند، انجام داده است. محققان دریافتند که نرخ تلفات برق سالانه سیستم ها به طور متوسط ​​0.16٪ تا 0.24٪ است، به طور قابل توجهی کمتر از 0.75٪ تا 1٪ در سال که معمولاً در ادبیات گزارش شده است.

این مطالعه چهار سیستم سقفی با ارتفاع کم را در مولین (310 متر-VR-AM55)، Tiergarten شرقی و غربی در Burgdorf (533m-VR-SM55(HO)) و Burgdorf Fink (552m{5}SM{10}SM55) مورد بررسی قرار داد. این تاسیسات از پیکربندی‌های تهویه‌شده یا ساختمانی{14}در پشت بام استفاده می‌کنند. این تجزیه و تحلیل همچنین شامل یک کارخانه-میزان ارتفاع متوسط-در مونت-Soleil (1270 متر-OR{21}}SM55) و دو سیستم نصب شده در ارتفاع{23}}در ارتفاع بالا-در Birg (2677}VOCH{26}Voch{26) (3462m{30}}VF-SM75).

همه سیستم‌ها به ماژول‌های ARCO AM55 تولید شده توسط Arco Solar مستقر در ایالات متحده-، که در آن زمان تنها با ظرفیت 1 مگاوات، بزرگترین تولیدکننده PV در جهان بود، یا ماژول‌های SM55، SM55-HO و SM75 زیمنس مجهز هستند. زیمنس در سال 1990 به بزرگترین سهامدار Arco Solar تبدیل شد. این ماژول ها دارای توان خروجی بین 48 وات تا 55 وات هستند و از یک ورق جلویی شیشه ای، لایه های محصورکننده اتیلن-وینیل استات (EVA)، سلول های سیلیکونی تک کریستالی و یک لایه لایه پشتی پلیمری تشکیل شده اند.

راه‌اندازی آزمایشی شامل-نظارت در سایت خروجی برق AC و DC، دمای محیط و ماژول، و صفحه{1}}تابش آرایه‌ای است که با استفاده از پیرانومتر اندازه‌گیری می‌شود. بر اساس شرایط سایت، محققان تاسیسات را به مناطق آب و هوایی کم-، متوسط- و-ارتفاع بالا طبقه‌بندی کردند.

محققان گفتند: «برای مقاصد معیار، دو ماژول زیمنس SM55 در یک محیط داخلی کنترل‌شده در آزمایشگاه فتوولتائیک دانشگاه علوم کاربردی برن از زمان شروع کمپین نظارت ذخیره شده‌اند. آن‌ها همچنین از روش چند-سالانه-در{4}}سالانه (چند-سالانه) برای تعیین نرخ‌های کاهش عملکرد سطح-سیستم (PLR) استفاده کردند.

نتایج نشان می‌دهد که PLR در همه سیستم‌ها از -0.12% تا -0.55% در سال، با میانگین -0.24% تا -0.16% در سال، بسیار پایین‌تر از نرخ تخریب معمولی گزارش‌شده برای سیستم‌های PV قدیمی‌تر و مدرن است. محققان همچنین دریافتند که سیستم‌های ارتفاع بالاتر به‌رغم قرار گرفتن در معرض تابش و اشعه ماوراء بنفش بالاتر، عموماً نسبت عملکرد متوسط ​​بالاتر و نرخ تخریب کمتری نسبت به تأسیسات مشابه در ارتفاع پایین نشان می‌دهند.

این مطالعه همچنین نشان داد که ماژول‌هایی از همان نوع اسمی اما با طراحی‌های داخلی متفاوت رفتار تخریبی متفاوتی از خود نشان می‌دهند. ماژول های استاندارد SM55 شکست های مکرر پیوند لحیم کاری را نشان دادند که منجر به افزایش مقاومت سری و کاهش ضریب پر شد. در مقابل، ماژول‌های SM55-HO از طراحی صفحه پشتی اصلاح شده بهره می‌برند که بازتاب داخلی بالاتر و پایداری طولانی‌مدت را بهبود می‌بخشد.

به طور کلی، یافته‌ها نشان می‌دهد که تخریب طولانی‌مدت در ماژول‌های PV اولیه-به‌جای ارتفاع یا تابش به تنهایی، عمدتاً توسط استرس حرارتی، شرایط تهویه، و طراحی مواد ایجاد می‌شود. ماژول‌های نصب شده در محیط‌های خنک‌تر و{3}}با تهویه بهتر، عملکرد پایداری ویژه‌ای را در طول چندین دهه نشان دادند.

نتایج آزمایش در مقاله «سه دهه، سه اقلیم: اثرات زیست‌محیطی و مواد بر قابلیت اطمینان بلندمدت ماژول‌های فتوولتائیک» منتشر شده در EES Solar ارائه شد.

آنها نتیجه گرفتند: «این مطالعه، صورتحساب مواد (BOM) را به عنوان مهم‌ترین عامل مؤثر بر طول عمر ماژول PV شناسایی کرد. "علیرغم همه ماژول‌های متعلق به یک خانواده محصول، تغییرات در کیفیت محصورکننده، مواد پرکننده، و فرآیندهای تولید منجر به تفاوت‌های قابل‌توجهی در نرخ تخریب شد. کپسول‌های نسل اولیه بدون تثبیت UV پیری سریع‌تری را نشان دادند، در حالی که طراحی‌های ماژول‌های بعدی با صفحات پشتی بهینه‌شده و کیفیت تولید طولانی‌مدت بهبود یافته نشان داده شد.{}