С годами производительность солнечных батарей падает: деградация солнечных батарей — это неизбежное возрастное снижение эффективности фотоэлементов.
Ответственными за процесс старения фотоэлементов (деградацию в узком смысле) являются кристаллические затвердения в полупроводниковом материале — из-за солнечной радиации и работы температура генератора солнечной электроэнергии повышается: Химический потенциал возбуждения усиливается и приводит к рекомбинации на межкристаллической границе, которая препятствует прохождению потока электронов. Процессы эти носят необратимый характер. Большинство производителей гарантирует, что через 20-25 лет производительность солнечных батарей все еще будет составлять как минимум 80% от первоначальной. Как правило, фактическая деградация значительно ниже — долгосрочный опыт эксплуатации фотоэлементов дает значение от 10% до 13% в течение 20-25 лет.
Хотя эффект старения в первую очередь касается самих фотоэлементов — но, правда, в меньшей степени, это относится и к инверторам, используемым в солнечных электростанциях. Поэтому для расчета окупаемости в рамках «зеленого» тарифа всегда следует планировать замену инвертора через 10-15 лет.
В случае с гарантией производительности солнечных батарей их производители работают с «запасом прочности» по отношению к фактическим значениям. Солнечные электростанции, как показывает опыт, продолжают работать до 35-40 лет. Что говорит в пользу того, что владельцы солнечных электростанций могут спокойно рассчитывать на некоторое дополнительное количество сгенерированной электроэнергии.
Как конкретно протекает старение фотоэлементов, зависит от типа. Для аморфных фотоэлементов, которые производятся тонкослойным методом, деградация наступает в первые недели и месяцы их эксплуатации — однако, через первые 1000 рабочих часов на солнце их производительность стабилизируется. О такой быстрой потери производительности очень хорошо известно производителям солнечных батарей, поэтому ее, обычно, учитывают при расчете номинальной мощности: они всегда указывают стабилизированную производительность после полного завершения первоначального старения. Через несколько первых месяцев работы деградация нормализируется и выходит на те же параметры, что и в поликристаллических солнечных батареях.
Снижение производительности наряду с кристаллическим затвердением может быть вызвано и другими факторами, такими как загрязнение фотоэлементов, частичное затенение высокими деревьями или пожелтение полимерного материала, используемого для заливки фотоэлементов.
На фронтальной стороне солнечных батарей при их работе на открытом воздухе формируются различные отложения и образуются посторонние слои. Это может быть как пыль, так и занесенные ветром частицы грязи, пыльцы растений, водорослей и многое другое. Самоочистка в дождь не может полностью смыть эти поверхностные слои.
Хотя таким нарушениям в работе солнечной электростанции можно было бы противостоять, используя их регулярную мойку — но это дорого с нескольких точек зрения. Поэтому в большинстве случаев от нее отказываются.
Следствием этого является то, что такие вновь образовавшиеся поверхностные слои на солнечных батареях постепенно становятся все толще и толще и все больше препятствуют прохождению солнечных лучей.
Такое снижение производительности и называют деградацией солнечных батарей в узком смысле.
Источник: http://www.photovoltaiksolarstrom.de/photovoltaiklexikon/degradation