用于长期评估的光伏模块安装在阿尔伯克基的桑迪亚光伏系统评估实验室。来源：克雷格弗里茨

由桑迪亚光伏研究人员领导的一个团队已经完成了对834个现场光伏组件的五年退化研究，代表了来自三种气候下的七个制造商的13种类型的模块。他们的目标是量化最近广泛使用的光伏技术的退化率，并公开发布结果，以告知相关利益相关者和最佳实践。

该团队的光伏进展文章给出了他们的研究结果，并代表了桑迪亚光伏系统评估实验室以及国家可再生能源实验室和中佛罗里达大学合作实验室的多年工作。

“光伏市场在不断变化，这些新技术缺乏长期的现场数据，这提出了耐用性是否受到影响的问题，”团队负责人Marios Theristis说。

“直接从公开市场购买光伏组件使我们能够进行公正的分析，并通过发布数据以匿名方式告知公众。与NREL和UCF的合作对于这样的研究至关重要，因为它使我们能够在不同的气候下安装相同的系统，并按照良好控制和协调的测量计划对其进行表征。

据研究人员称，光伏模块的成本在过去十年中急剧下降（根据最近的NREL报告，高达85%），这要归功于规模经济，使用新的，更高效的电池设计，生产线的自动化，更大的模块和物料清单的变化，如更薄的玻璃和框架， 新的灌封胶和背板等。

然而，这些节省成本的组件设计和材料变化可能会影响模块的耐用性和可靠性，而平准化电力成本对功率衰减率很敏感。随着功率退化的增加，电力的平准化成本上升，系统寿命下降。

科学家们测量了新墨西哥州，科罗拉多州和佛罗里达州现场光伏模块的性能下降。他们在研究开始时测量了标准测试条件下的性能，检查了初始功率稳定性，并在接下来的五年内定期重新测试模块，以监测随时间推移的退化率。

他们发现降解速率随时间推移具有高度非线性，并且某些模块类型中存在季节性变化。每年-0.6%的平均和中位降解率值与旧模块测量的速率一致。在研究的23个系统中，研究发现，六个系统的退化率将来将超过保修限制，而假设退化率趋势已经稳定，13个系统显示出使用寿命超过30年的潜力。

“这是一个令人鼓舞的结果。随着光伏安装的增加，消费者和其他利益相关者将有兴趣了解，面对快速的技术改进和成本降低，光伏的耐用性似乎是一致的，“马里奥斯说。

“然而，同样令人担忧的是，26%的系统可能超过保修限制。将退化率降低到能够延长光伏组件寿命的水平的机会仍然存在。例如，对于35年和50年的使用寿命，光伏组件应分别以大于每年-0.55%和每年-0.4%的降解速率值运行。

科学家们还提出了重要的讨论点。如何定义降解速率，无论是相对于规格还是初始后稳定额定值，都会影响最终的速率。由此产生的费率可能会对购买成本、保修和保险索赔或项目融资的可行性研究产生重大影响。

Marios表示，有兴趣了解有关测试模块的更多信息的消费者和利益相关者将很快能够查看在桑迪亚，国家可再生能源实验室和中佛罗里达大学佛罗里达太阳能中心DuraMAT DataHUB收集的所有闪存测试数据。

“这项研究是一个很好的例子，说明国家实验室如何与大学合作，回答有关太阳能技术耐用性的关键问题，”桑迪亚高级科学家Joshua Stein说。“很少有机构能够维持涉及如此大量模块的长期实验。

“我们将继续部署市场上可用的新技术，”马里奥斯说。“因此，我们将继续报告所有光伏寿命阶段，我们还将利用现场测量以及成像数据，为驱动退化的原因和原因提供属性。

原标题：光伏研究人员发布为期五年的早期组件退化研究