Националните лаборатории на Министерството на енергетиката на САЩ - Sandia, приключиха петгодишно проучване на деградацията на соларните модули в началото на жизнения им цикъл, в рамките на което бяха изследвани 834 фотоволтаични модула от 13 типа на седем производители в три климатични зони.
В доклада, публикуван наскоро в Progress in Photovoltaics, са изследвани общо 23 системи. За шест от изследваните системи беше установено, че имат степен на деградация, която в бъдеще ще надхвърли гаранционните ограничения на панелите, докато 13 системи демонстрираха способността си да удължат живота си над 30 години. В това изследване "експлоатационен срок" се определя като времето, през което панелът произвежда електроенергия над 80 % от процента в началото на експлоатационния си срок.
В доклада се посочва, че разходите за модулите са намалели с 85 % от 2010 г. насам благодарение на икономии от мащаба, по-висока ефективност при проектирането на клетките, автоматизация на производствените линии, по-големи модули и промени в компонентите на сметката за материали, като например задните листове. В доклада се казва, че по-ниските разходи са довели до превръщането на слънчевата енергия в основна част от изграждането на енергийната инфраструктура днес, но се отбелязва, че намаляването на разходите при проектирането и промените в материалите може да доведе до понижаване на степента на деградация, което от своя страна може да унищожи много от положителните резултати от по-ниските разходи за модулите.
Проучването на деградацията показа, че деградацията е силно нелинейна с течение на времето и че при някои видове модули са налице сезонни колебания. Средните и медианните стойности на степента на деградация, съответно -0,62 %/година и -0,58 %/година, съответстват на стойностите, измерени за по-стари модули.
В доклада се посочва, че пазарният дял на видовете клетки се е променил драстично през последните години. През 2018 г. конвенционалните конструкции с алуминиево поле на задната повърхност (Al-BSF) доминират в световното производство на соларни клетки, като делът им достига 90 %. До 2020 г. пазарният дял се е изместил до едва 15% AI-BSF и 80% високоефективни концепции за клетки като пасивиран емитер и задна клетка (PERC), пасивиран емитер със задна локално разсеяна клетка (PERL), пасивиран емитер със задна напълно разсеяна клетка (PERT), силициев хетеропреход (SHJ) и тунелен оксиден пасивиран контакт (TOPCon).
Изображение: Sandia National Laboratories
В доклада се посочва, че липсват дългосрочни данни от практиката за тези нови технологии за клетки и модули. Целта на доклада е да се справи с тази липса на данни, като се изследва всяка от тези технологии в полеви условия за определен период от време.
Разликите в номиналната мощност варират от около -3,6 % до 4 %, като първоначалното стабилизиране на мощността варира от -3,3 % до +0,6 %. Измерванията "светкавица над светкавица" показаха променлива производителност, като сезонността усилва колебанията.
Като цяло установените в работата темпове на деградация са в рамките на стойностите, наблюдавани в миналото от 1979 г. до 2014 г. за по-скъпите конвенционални фотоволтаични технологии. В заключението на изследването се посочва, че въпреки че разходите рязко са намалели през последното десетилетие, скоростта на деградация на модулите не изглежда да е повлияна, поне за изследваната в доклада извадка.