Студија открива много мању-од-очекивану деградацију соларних модула 1980-их и 1990-их

Истраживачка група коју предводи швајцарски Универзитет примењених наука (СУПСИ) спровела је дугорочну-анализу шест јужно-повезаних на мрежу- фотонапонских система инсталираних у Швајцарској крајем 1980-их и почетком 1990-их. Истраживачи су открили да су годишње стопе губитка енергије система у просеку биле 0,16% до 0,24%, што је знатно ниже од 0,75% до 1% годишње које се обично наводе у литератури.

Студија је испитала четири кровна система ниске{0}}надморске висине лоцирана у Мохлин-у (310 м-ВР-АМ55), Тиергартен источно и западно у Бургдорфу (533 м-ВР-СМ55(ХО)) и Бургдорф Финк (552 м{{111}БА). Ове инсталације користе вентилисане или кровне конфигурације{14}}примењене у зградама. Анализа је такође укључила постројење за средњу{16}}висину{17}}комуналних објеката у Монт-Солеил-у (1270 м-ОР-СМ55) и два-висинска-система постављена на фасаду-у Биргу{267}АМ{257} 257 В{ Јунгфраујох (3462 м-ВФ-СМ75).

Сви системи су опремљени или АРЦО АМ55 модулима произведеним од стране компаније Арцо Солар-са седиштем у САД, која је у то време била највећи светски произвођач ПВ са само 1 МВ капацитета, или Сиеменс СМ55, СМ55-ХО и СМ75 модулима. Сиеменс је постао највећи акционар компаније Арцо Солар 1990. Модули имају номиналну излазну снагу између 48 В и 55 В и састоје се од стаклене предње плоче, слојева капсула од етилен-винил ацетата (ЕВА), монокристалних силицијумских ћелија и ламината са задње стране од полимера.

Подешавање теста је укључивало-надгледање излазне струје наизменичне и једносмерне струје, температуре околине и модула на локацији-, као и ниво зрачења-- низа мерено помоћу пиранометара. На основу услова на локацији, истраживачи су класификовали инсталације у климатске зоне ниске-, средње- и велике{6}}висинске зоне.

„За потребе бенцхмаркинга, два Сиеменс СМ55 модула су ускладиштена у контролисаном затвореном окружењу у фотонапонској лабораторији Универзитета примењених наука у Берну од почетка кампање за праћење“, рекли су истраживачи. Такође су применили метод више-годишњих-на{4}}годишњих (више-годишњих) да би одредили стопе губитка перформанси на нивоу система (ПЛР).

Резултати показују да се ПЛР у свим системима крећу од -0,12% до -0,55% годишње, са просеком од -0,24% до -0,16% годишње, знатно испод типичних стопа деградације пријављених и за старије и за модерне ПВ системе. Истраживачи су такође открили да системи на већој надморској висини генерално показују веће просечне перформансе и ниже стопе деградације од упоредивих инсталација на малим висинама, упркос изложености већем зрачењу и ултраљубичастом зрачењу.

Студија је даље открила да модули истог номиналног типа али са различитим унутрашњим дизајном показују значајно различито понашање деградације. Стандардни СМ55 модули су показивали понављајуће кварове лемне везе, што је довело до повећаног отпора серије и смањеног фактора пуњења. Насупрот томе, СМ55-ХО модули су имали користи од модификованог дизајна задње плоче који обезбеђује већу унутрашњу рефлексију и побољшану дугорочну стабилност.

Све у свему, налази указују на то да је дугорочна{0}}деградација у фотонапонским модулима ране{1}}генерације вођена првенствено топлотним стресом, условима вентилације и дизајном материјала, а не само висином или зрачењем. Модули инсталирани у хладнијим, боље-проветреним окружењима показали су посебно стабилне перформансе током више деценија.

Резултати испитивања су представљени у раду „Три деценије, три климе: утицаји животне средине и материјала на дугорочну-поузданост фотонапонских модула“, објављеном у ЕЕС Солар.

„Студија је идентификовала-фабрику-материјала (БОМ) као најкритичнији фактор који утиче на дуговечност фотонапонских модула“, закључили су. „Упркос томе да сви модули припадају истој породици производа, варијације у квалитету капсула, материјалима за пуњење и производним процесима довеле су до значајних разлика у стопама деградације. Ране{4}}генерације капсула без УВ стабилизације показале су убрзано старење, док су каснији дизајни модула са оптимизованим задњим листовима и побољшаним квалитетом производње показали}изузетну дугорочну стабилност{5.“