Štúdia zistila oveľa nižšiu{0}}ako{1}}degradáciu solárnych modulov z 80. a 90. rokov 20. storočia

Výskumná skupina vedená Švajčiarskou univerzitou aplikovaných vied (SUPSI) vykonala dlhodobú{0}}analýzu šiestich južných{1}}sieťových{2}}sieťových{2}}sieťových systémov pripojených na juh nainštalovaných vo Švajčiarsku koncom 80. a začiatkom 90. rokov 20. storočia. Výskumníci zistili, že ročná miera straty energie systémov bola v priemere 0,16 % až 0,24 %, čo je výrazne menej ako 0,75 % až 1 % za rok bežne uvádzané v literatúre.

Štúdia skúmala štyri-strešné systémy s nízkou nadmorskou výškou umiestnené v Möhlin (310 m-VR-AM55), Tiergarten East and West v Burgdorfe (533 m-VR-SM55(HO)) a Burgdorf Fink (552 m-SM5{151}). Tieto inštalácie používajú vetrané alebo{14}}konfigurácie na streche budovy. Analýza zahŕňala aj závod v strednej-nadmorskej výške-veľkosť závodu v Mont-Soleil (1270 m-ALEBO-SM55) a dva výškové{23}}výškové, fasádne{24}}systémy v Birg (2677m{2677m{26}}V{26}}V{26}}V (3462 m-VF-SM75).

Všetky systémy sú vybavené modulmi ARCO AM55 vyrobenými spoločnosťou Arco Solar so sídlom v USA-, ktorá bola v tom čase najväčším svetovým výrobcom fotovoltických zariadení s kapacitou len 1 MW, alebo modulmi Siemens SM55, SM55-HO a SM75. Siemens sa stal najväčším akcionárom Arco Solar v roku 1990. Moduly majú menovitý výkon medzi 48 W a 55 W a pozostávajú zo sklenenej prednej dosky, etylén-vinylacetátových (EVA) zapuzdrených vrstiev, monokryštalických kremíkových článkov a polymérovej zadnej vrstvy laminátu.

Testovacia zostava zahŕňala-monitorovanie výstupného striedavého a jednosmerného prúdu na mieste, teploty okolia a modulu a roviny-- ožiarenia poľa meraného pomocou pyranometrov. Na základe podmienok na mieste výskumníci klasifikovali zariadenia do klimatických pásiem nízkej-, strednej{5}} a vysokej{6}}nadmorskej výšky.

„Na účely porovnávania boli dva moduly Siemens SM55 od začiatku monitorovacej kampane uložené v kontrolovanom vnútornom prostredí vo Fotovoltaickom laboratóriu Univerzity aplikovaných vied v Berne,“ uviedli vedci. Použili tiež metódu viac-rokov{3}}za{4}}rokov (viac{5}}YoY) na určenie miery straty výkonu na-úrovni (PLR).

Výsledky ukazujú, že PLR ​​vo všetkých systémoch sa pohybujú od -0,12 % do -0,55 % za rok, s priemerom -0,24 % až -0,16 % za rok, čo je výrazne pod typickou mierou degradácie hlásenou pre staršie aj moderné fotovoltické systémy. Výskumníci tiež zistili, že systémy vo vyšších nadmorských výškach vo všeobecnosti vykazujú vyššie priemerné výkonové pomery a nižšiu mieru degradácie ako porovnateľné inštalácie v nízkej nadmorskej výške, a to aj napriek vystaveniu vyššiemu žiareniu a ultrafialovému žiareniu.

Štúdia ďalej odhalila, že moduly rovnakého nominálneho typu, ale s rôznymi vnútornými dizajnmi, vykazujú výrazne odlišné degradačné správanie. Štandardné moduly SM55 vykazovali opakujúce sa poruchy spájkovacieho spoja, čo viedlo k zvýšenému sériovému odporu a zníženému faktoru plnenia. Naproti tomu moduly SM55-HO ťažili z upraveného dizajnu zadnej vrstvy, ktorý poskytuje vyššiu vnútornú odrazivosť a lepšiu dlhodobú stabilitu.

Celkovo zistenia naznačujú, že dlhodobá{0}}degradácia fotovoltických modulov ranej{1}}generácie je primárne spôsobená tepelným namáhaním, podmienkami vetrania a materiálovým dizajnom, a nie samotnou nadmorskou výškou alebo žiarením. Moduly inštalované v chladnejších, lepšie{3}}vetraných prostrediach preukázali mimoriadne stabilný výkon počas niekoľkých desaťročí.

Výsledky testov boli prezentované v článku „Tri desaťročia, tri podnebie: vplyvy na životné prostredie a materiál na dlhodobú-spoľahlivosť fotovoltaických modulov“, publikovanom v EES Solar.

„Štúdia identifikovala{0}}účet{1}}materiálu (BOM) ako najdôležitejší faktor ovplyvňujúci životnosť fotovoltických modulov,“ uzavreli. „Napriek všetkým modulom patriacim do rovnakej skupiny produktov viedli rozdiely v kvalite zapuzdrenia, výplňových materiáloch a výrobných procesoch k významným rozdielom v rýchlosti degradácie. Zapuzdrené látky skorej-generácie bez UV stabilizácie vykazovali zrýchlené starnutie, zatiaľ čo neskoršie návrhy modulov s optimalizovanými zadnými vrstvami a zlepšenou kvalitou výroby preukázali vynikajúcu dlhodobú-stabilitu.“