太陽能板愈來愈便宜,新型電池設計是否影響使用壽命?

2022/11/15

圖文引用自:technews

這幾年來太陽能電池技術不斷更新,轉換效率年年提高,然而成本也迅速下降,這是否會影響太陽能板的耐用性呢?根據美國能源部旗下實驗室的五年測試,推估新型太陽能板在使用 30 年之後,發電量還有初始的 80%。

美國能源部桑迪亞國家實驗室(SNL)展開為期五年的太陽能模組的退化程度研究,在三種氣候條件下,購買 7 家廠商的 23 種不同太陽能系統,最後研究共 834 個已經裝好的太陽能板的表現。

近年來太陽能電池類型變化巨大,2018 年市場上主要是傳統的鋁背表面場(Al-BSF) 設計,佔比高達 90%,2020 年後逐漸市場目光轉移到 PERL、PERT、SHJ 或是 TOPCon 等電池設計,報告指出,這些新的太陽能電池和模組技術缺乏長期的現場資料。

由於規模經濟製造自動化、使用更新更高效的電池設計,太陽能模組成本在過去十年內下降 85%,團隊負責人 Marios Theristis 也點出,太陽能市場變化迅速,如果缺乏新技術的長時間現場資料,就無法回答人們對太陽能板耐久性疑問,因此團隊直接購買並分析市售太陽能板,最後以匿名方式公開資料。而團隊也跟美國國家再生能源實驗室(NREL)和中佛羅里達大學(UCF)合作,在不同的氣候條件下安裝相同的系統。

團隊在新墨西哥州、科羅拉多州和佛羅里達州展開實驗,在實驗之初的標準條件下測試太陽能板的性能跟初始功率穩定性,並在接下來的五年定期測試以監測退化狀況。

他們發現,隨著時間的推移,退化率呈現高度非線性,太陽能模組類型雖然呈現季節性的變化,但跟過去的模組差不多,每年平均退化率 -0.6% 左右,在研究共 23 不同的太陽能系統中,有 6 個系統的退化率超過保固限制, 13 個太陽能系統顯示出超過 30 年壽命的潛力(若退化程度穩定)。

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