Mennyi ideig bírják a napelemek?
A lakossági napelem panelek produktív élettartamát számos tényező befolyásolja.A panel élettartama függ, többek között az éghajlattól, a modul típusától és a használt állványrendszertől. Noha a paneleknek önmagában nincs konkrét „lejárati dátuma”, a termelés idővel történő kiesése gyakran a berendezések kivonását kényszeríti ki. Amikor eldönti, hogy a jövőben 20-30 évig üzemeltesse-e a napelemet, vagy éppen panelcserére lenne szükség, a kimeneti szintek figyelése a legjobb módja a megalapozott döntés meghozatalának.
Degradáció
Az idő múlásával bekövetkező termeléskiesés, amelyet leromlásnak neveznek, évente körülbelül 0,5%-ra esik. A gyártók jellemzően a 25-30 évet tekintik annak a pontnak, amikor már elég romlás következett be, és itt az ideje megfontolni a panel cseréjét. Az ipari szabvány a gyártási garanciákra 25 év a napelem modulokra. Ha figyelembe vesszük a 0,5%-os éves leromlási rátát, egy 20 éves panel az eredeti képességének körülbelül 90%-át képes előállítani. A panel minősége némileg befolyásolhatja a leromlás mértékét. A prémium gyártók, például a Panasonic és az LG körülbelül 0,3%-os éves rátával rendelkeznek, míg egyes márkák 0,80%-ot is elérhetnek. 25 év elteltével is ezek a prémium panelek az eredeti teljesítményük 93%-át, a nagyobb leromlású példa pedig 82,5%-át.
A degradáció jelentős része az úgynevezett potenciális indukált degradációnak (PID) tudható be, amely problémát néhány, de nem minden panel tapasztalunk. A PID akkor fordul elő, amikor a panel feszültségpotenciálja és szivárgási árama a modulon belüli ionmobilitást befolyásolja a félvezető anyag és a modul egyéb elemei, például az üveg, a tartó vagy a keret között. Emiatt a modul kimeneti teljesítménye csökken, bizonyos esetekben jelentősen. Egyes gyártók PID-álló anyagokból építik paneleiket üvegükben, tokozásában és diffúziós akadályaiban. Valamennyi panel szenved az úgynevezett fény által indukált degradációtól (LID), amely során a panelek a napsugárzásnak való kitettség első óráiban veszítenek hatékonyságukból. A LID panelenként változik a kristályos szilícium lapkák minőségétől függően, de általában egyszeri, 1-3%-os hatékonyságcsökkenést eredményez.
Időjárás
Az időjárási viszonyoknak való kitettség a panel leromlásának fő hajtóereje. A hő kulcsfontosságú tényező a panel valós idejű teljesítményében és az idő múlásával történő romlásban. A környezeti hő negatívan befolyásolja az elektromos alkatrészek teljesítményét és hatékonyságát .
A gyártó adatlapján ellenőrizve megtalálhatja a panel hőmérsékleti együtthatóját, amely bemutatja a panel magasabb hőmérsékleten való teljesítőképességét.Az együttható megmagyarázza, hogy a valós idejű hatékonyság mennyit veszít a 25 Celsius-fok szabványos hőmérséklet fölé emelt minden Celsius-fokkal. Például a -0,353%-os hőmérsékleti együttható azt jelenti, hogy minden 25 Celsius-fok felett a teljes termelési kapacitás 0,353%-a vész el.
A hőcsere előmozdítja a panel leromlását a hőciklusnak nevezett folyamaton keresztül. Ha meleg van, az anyagok kitágulnak, és amikor a hőmérséklet csökken, összehúzódnak. Ez a mozgás idővel lassan mikrorepedéseket okoz a panelen, ami csökkenti a teljesítményt.
Éves Module Score Card tanulmányában a PVEL 36 működő napenergia-projektet elemzett Indiában, és jelentős hatásokat talált a hőleromlásból. A projektek átlagos éves degradációja 1,47% volt, de a hidegebb, hegyvidéki régiókban található tömbök ennek közel felével, 0,7%-kal romlottak.A megfelelő telepítés segíthet a hővel kapcsolatos problémák kezelésében. A paneleket a tető fölé néhány centiméterrel kell felszerelni, hogy a konvektív levegő áramolhasson a berendezés alatt és lehűtse a berendezést. Világos színű anyagok használhatók a panelépítésben a hőelnyelés korlátozására. Az olyan alkatrészeket, mint az inverterek és a kombinálók, amelyek teljesítménye különösen érzékeny a hőre, árnyékolt területeken kell elhelyezni.