屋顶住宅太阳能电池板能用多久？这些原因起决定性作用

屋顶住宅太阳能电池板能用多久？这些原因起决定性作用

随着太阳能技术的不断发展，越来越多的家庭开始安装太阳能电池板。然而，许多人对太阳能电池板的使用寿命存在疑问。本文将从多个角度分析影响太阳能电池板寿命的因素，帮助读者更好地了解这一清洁能源设备。

多种因素会影响住宅太阳能电池板的生产寿命。在本系列的第一部分中，我们将介绍太阳能电池板本身。

住宅太阳能电池板通常以长期贷款或租赁方式出售，但是面板可以使用多久，它们的弹性如何？

面板寿命取决于多种因素，包括气候、模块类型和所使用的货架系统，以及其他考虑因素 。虽然面板本身没有特定的“结束日期”，但随着时间的推移，生产损失通常会迫使设备报废。在决定是让您的面板在未来运行 20 到 30 年还是在那时寻求升级时，监控输出水平是做出明智决定的最佳方式。

退化问题

根据国家可再生能源实验室 (NREL) 的数据，随着时间的推移，输出的损失称为退化，通常每年下降 0.5% 左右。制造商通常认为 25 到 30 年是发生足够退化的时间点，此时可能是考虑更换面板的时候了。NREL 表示，制造保修的行业标准是太阳能模块的 25 年。考虑到 0.5% 的基准年退化率，一块使用 20 年的面板能够产生其原始能力的 90% 左右。

面板质量会对降解率产生一些影响。NREL 报告称，松下和 LG 等高端制造商的年费率约为 0.3%，而一些品牌的降价率高达 0.80%。25 年后，这些优质面板仍然可以生产其原始产量的 93%，而更高降解率的示例可以生产 82.5%。

一些制造商在其玻璃、封装和扩散屏障中使用抗 PID 材料构建面板。相当大一部分退化归因于一种称为潜在诱导退化 (PID) 的现象，这是一些（但不是全部）面板遇到的问题。当面板的电压电位和漏电流驱动模块内半导体材料与模块的其他元件（如玻璃、底座或框架）之间的离子迁移时，就会发生 PID。这会导致模块的功率输出能力下降，在某些情况下会显着下降。

所有面板还会遭受称为光致退化 (LID) 的问题，其中面板在暴露在阳光下的最初几个小时内会失去效率。PV Evolution Labs 的测试实验室 PVEL 表示，根据晶体硅晶片的质量，LID 因面板而异，但通常会导致一次性、1% 到 3% 的效率损失。

天气状况

暴露在天气条件下是面板退化的主要驱动因素。热量是实时面板性能和随时间退化的关键因素。据NREL 称，环境热量会对电气元件的性能和效率产生负面影响。

SolarCalculator.com表示，通过检查制造商的数据表，可以找到面板的温度系数，这将证明面板在更高温度下的能力。

热交换还通过称为热循环的过程推动降解。温度高时，材料膨胀，温度降低时，材料收缩。随着时间的推移，这种运动会慢慢导致面板中形成微裂纹，从而降低输出。该系数解释了在 25 摄氏度的标准温度之上每升高摄氏度会损失多少效率。例如，-0.353% 的温度系数意味着每高于 25 摄氏度，总产能就会损失 0.353%。

在其年度模块记分卡研究中，PVEL 分析了印度 36 个正在运营的太阳能项目，并发现了热降解的重大影响。这些项目的年平均退化率为 1.47%，但位于较冷山区的阵列退化率接近一半，为 0.7%。

风是另一种可能对太阳能电池板造成伤害的天气条件。强风会导致面板弯曲，称为动态机械负载。这也会导致面板出现微裂纹，从而降低输出。一些货架解决方案针对强风区域进行了优化，保护面板免受强大的提升力并限制微裂纹。通常，制造商的数据表将提供有关面板能够承受的最大风力的信息。正确安装有助于解决与热相关的问题。面板应安装在屋顶上方几英寸处，以便对流空气可以在下方流动并冷却设备。浅色材料可用于面板结构以限制热量吸收。并且性能对热特别敏感的逆变器和合路器等组件应位于阴影区域，CED 绿色科技。

雪也是如此，在更大的风暴期间，它可以覆盖面板，限制输出。雪还会导致动态机械负载，从而降低面板的性能。通常情况下，雪会从面板上滑下来，因为它们很光滑并且很暖和，但在某些情况下，房主可能会决定清除面板上的雪。这必须小心完成，因为刮擦面板的玻璃表面会对输出产生负面影响。

退化是面板寿命中正常的、不可避免的部分。 正确的安装、仔细的除雪和仔细的面板清洁 有助于输出，但最终，太阳能电池板是一种没有移动部件的技术，几乎不需要维护。

制定标准

为确保给定的面板可能具有较长的使用寿命并按计划运行，它必须经过标准测试以进行认证。面板受国际电工委员会 (IEC) 测试的约束，该测试适用于单晶和多晶面板。

EnergySage表示，符合 IEC 61215 标准的面板经过了电气特性测试，如湿漏电流和绝缘电阻。他们接受了风和雪的机械负载测试，以及气候测试，以检查热点、紫外线暴露、湿气冻结、湿热、冰雹冲击和其他户外暴露的弱点。

面板规格表上还常见的是美国保险商实验室 (UL) 的印章，它也提供标准和测试。UL 运行高潮和老化测试，以及全范围的安全测试。IEC 61215 还确定标准测试条件下面板的性能指标，包括温度系数、开路电压和最大功率输出。

故障率

太阳能电池板故障发生率很低。NREL 对2000 年至 2015 年间安装在美国的 50,000 多个系统和全球安装的 4,500 个系统进行了一项研究。该研究发现，每年 10,000 个面板中的 5 个面板故障率中值。

随着时间的推移，面板故障显着改善，因为发现在 1980 年至 2000 年之间安装的系统的故障率是 2000 年后组的两倍。

系统停机很少归因于面板故障。事实上，kWh Analytics 的一项研究发现，80% 的太阳能发电厂停机时间是由于逆变器故障造成的，逆变器将电池板的直流电流转换为可用的交流电。 光伏杂志将在本系列的下一期分析逆变器性能。