توسط : محققان در مطالعه‌ای، شش سیستم فتوولتائیک را که بیش از ۳۰ سال پیش در سوئیس نصب شده بودند، بررسی کردند. نتایج نشان داد که این پنل‌های خورشیدی ۳۰ ساله هنوز هم کارآمد هستند. به گفته محققان، کیفیت مواد عامل اصلی تعیین‌کننده طول عمر پنل‌های خورشیدی است.
سازندگان پنل‌های خورشیدی معمولاً محصولات خود را برای ۲۵ تا ۳۰ سال تضمین می‌کنند. اگرچه تست‌های فرسودگی تسریع‌شده (accelerated ageing tests) که در آزمایشگاه انجام می‌شود، عمر مفید ماژول‌های خورشیدی را تا ۳۰ سال برآورد می‌کند، اما بینش محدودی در مورد طول عمر عملیاتی آن‌ها در شرایط واقعی وجود دارد.
مطالعات مختلفی بررسی کرده‌اند که چگونه عواملی مانند دما، شرایط آب‌وهوایی و زاویه نصب بر طول عمر پنل‌های خورشیدی تأثیر می‌گذارند. بااین‌حال، تعداد کمی از مطالعات، پنل‌ها را در شرایط آب‌وهوای بسیار بد بررسی کرده یا به‌طور سیستماتیک پنل‌های سازندگان مختلف را مقایسه کرده‌اند.
به گزارش chemistryworld، حالا تیمی متشکل از پژوهشگرانی از سوئیس، اتریش و آلمان، عملکرد بلندمدت شش سیستم فتوولتائیک نصب‌شده در سوئیس را بین سال‌های ۱۹۸۷ تا ۱۹۹۳ تحلیل کرده‌اند. موقعیت این پنل‌ها از ساختمان‌های مسکونی در ارتفاعات پایین تا مزارع خورشیدی و ساختمان‌های تجاری در مناطق کوهستانی را در بر می‌گرفت که هرکدام آب‌وهوا و زوایای نصب متفاوتی را تجربه می‌کردند.
نتایج نشان داد عملکرد پنل‌ها به‌طور متوسط تنها ۰.۲۴ درصد در سال کاهش یافته که حدود سه برابر کندتر از مقادیر گزارش‌شده در مطالعات پیشین برای چنین سیستم‌هایی است. در مقایسه با مطالعات مرجع، پژوهشگران دریافتند که بیشتر پنل‌های مورد آزمایش بیش از ۸۰ درصد از توان اولیه خود را حفظ کرده‌اند.
«ابرار اوزکالای»، پژوهشگر ارشد این مطالعه از دانشگاه علوم کاربردی و هنرهای جنوب سوئیس، توضیح داد: «داده‌ها نشان می‌دهد که پنل‌های خورشیدی می‌توانند [بیش از حد انتظار] عمر کنند و این پیام مهمی برای صنعت فتوولتائیک است.»
عوامل مؤثر بر عمر مفید پنل‌های خورشیدی
ارتفاع و آب‌وهوا بر طول عمر مفید پنل‌های خورشیدی تأثیر می‌گذارند. تیم پژوهشی دریافت که عملکرد پنل‌ها در ارتفاعات پایین‌تر با نرخ سریع‌تری کاهش می‌یابد. این پنل‌ها اغلب به دمای سطحی تا ۸۰ درجه سلسیوس می‌رسند که این امر تنش حرارتی ناشی از نوسانات دمای روزانه و فصلی را افزایش می‌دهد.
تحلیل‌های طیف‌سنجی مواد پنل نشان داد که مواد عایق‌کاری و چسب‌ها در ارتفاعات پایین‌تر بیشتر تخریب شده‌اند که منجر به خوردگی موضعی و کاهش رسانایی الکتریکی شده است. پژوهشگران همچنین خاطرنشان کردند که پنل‌های قدیمی‌تر فاقد تثبیت‌کننده‌های فرابنفش، سریع‌تر از سایر پنل‌ها تخریب شده‌اند.
«فلیپه آنجل» که در مرکز تحقیقات نانوتکنولوژی و مواد پیشرفته شیلی روی سنتز شیمیایی، تولید و مشخصه‌یابی دستگاه‌های اپتوالکترونیکی مطالعه می‌کند، معتقد است این یافته‌ها به پژوهشگران کمک خواهد کرد تا تست‌های فرسودگی پنل‌ها در آزمایشگاه را بازتعریف کنند: «و این موضوع به‌ویژه برای فناوری‌های نوظهوری که پایداری بالایی ندارند، بسیار حیاتی است.»
سیستم‌های فتوولتائیک مدرن اغلب بر کارایی بالاتر و کاهش هزینه‌ها تمرکز دارند، بنابراین از مواد نازک‌تر و با کیفیت پایین‌تر استفاده می‌کنند. اما تیم محققان این مطالعه هشدار می‌دهند که این استراتژی ممکن است به کاهش عمر مفید آن‌ها منجر شود..
«دیرک جردن»، متخصص فتوولتائیک از آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر ایالات متحده، می‌گوید: «لیست مواد اولیه — هرآنچه که در ساخت یک پنل به‌کار می‌رود — حتی زمانی که توسط یک شرکت واحد تولید شود، تأثیر بسیار زیادی بر عملکرد دارد. ما می‌توانیم از این پنل‌های قدیمی بیاموزیم و پنل‌های آینده را طوری بسازیم که به همین اندازه عمر کنند.»
نتایج این مطالعه اخیراً در EES Solar منتشر شده است.
