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用于長期評估的光伏模塊安裝在阿爾伯克基的桑迪亞光伏系統(tǒng)評估實驗室。來源：克雷格弗里茨

由桑迪亞光伏研究人員領導的一個團隊已經(jīng)完成了對834個現(xiàn)場光伏組件的五年退化研究，代表了來自三種氣候下的七個制造商的13種類型的模塊。他們的目標是量化最近廣泛使用的光伏技術的退化率，并公開發(fā)布結果，以告知相關利益相關者和最佳實踐。

該團隊的光伏進展文章給出了他們的研究結果，并代表了桑迪亞光伏系統(tǒng)評估實驗室以及國家可再生能源實驗室和中佛羅里達大學合作實驗室的多年工作。

“光伏市場在不斷變化，這些新技術缺乏長期的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，這提出了耐用性是否受到影響的問題，”團隊負責人Marios Theristis說。

“直接從公開市場購買光伏組件使我們能夠進行公正的分析，并通過發(fā)布數(shù)據(jù)以匿名方式告知公眾。與NREL和UCF的合作對于這樣的研究至關重要，因為它使我們能夠在不同的氣候下安裝相同的系統(tǒng)，并按照良好控制和協(xié)調(diào)的測量計劃對其進行表征。

據(jù)研究人員稱，光伏模塊的成本在過去十年中急劇下降（根據(jù)最近的NREL報告，高達85%），這要歸功于規(guī)模經(jīng)濟，使用新的，更高效的電池設計，生產(chǎn)線的自動化，更大的模塊和物料清單的變化，如更薄的玻璃和框架， 新的灌封膠和背板等。

然而，這些節(jié)省成本的組件設計和材料變化可能會影響模塊的耐用性和可靠性，而平準化電力成本對功率衰減率很敏感。隨著功率退化的增加，電力的平準化成本上升，系統(tǒng)壽命下降。

科學家們測量了新墨西哥州，科羅拉多州和佛羅里達州現(xiàn)場光伏模塊的性能下降。他們在研究開始時測量了標準測試條件下的性能，檢查了初始功率穩(wěn)定性，并在接下來的五年內(nèi)定期重新測試模塊，以監(jiān)測隨時間推移的退化率。

他們發(fā)現(xiàn)降解速率隨時間推移具有高度非線性，并且某些模塊類型中存在季節(jié)性變化。每年-0.6%的平均和中位降解率值與舊模塊測量的速率一致。在研究的23個系統(tǒng)中，研究發(fā)現(xiàn)，六個系統(tǒng)的退化率將來將超過保修限制，而假設退化率趨勢已經(jīng)穩(wěn)定，13個系統(tǒng)顯示出使用壽命超過30年的潛力。

“這是一個令人鼓舞的結果。隨著光伏安裝的增加，消費者和其他利益相關者將有興趣了解，面對快速的技術改進和成本降低，光伏的耐用性似乎是一致的，“馬里奧斯說。

“然而，同樣令人擔憂的是，26%的系統(tǒng)可能超過保修限制。將退化率降低到能夠延長光伏組件壽命的水平的機會仍然存在。例如，對于35年和50年的使用壽命，光伏組件應分別以大于每年-0.55%和每年-0.4%的降解速率值運行。

科學家們還提出了重要的討論點。如何定義降解速率，無論是相對于規(guī)格還是初始后穩(wěn)定額定值，都會影響最終的速率。由此產(chǎn)生的費率可能會對購買成本、保修和保險索賠或項目融資的可行性研究產(chǎn)生重大影響。

Marios表示，有興趣了解有關測試模塊的更多信息的消費者和利益相關者將很快能夠查看在桑迪亞，國家可再生能源實驗室和中佛羅里達大學佛羅里達太陽能中心DuraMAT DataHUB收集的所有閃存測試數(shù)據(jù)。

“這項研究是一個很好的例子，說明國家實驗室如何與大學合作，回答有關太陽能技術耐用性的關鍵問題，”桑迪亞高級科學家Joshua Stein說。“很少有機構能夠維持涉及如此大量模塊的長期實驗。

“我們將繼續(xù)部署市場上可用的新技術，”馬里奧斯說。“因此，我們將繼續(xù)報告所有光伏壽命階段，我們還將利用現(xiàn)場測量以及成像數(shù)據(jù)，為驅(qū)動退化的原因和原因提供屬性。

原標題：光伏研究人員發(fā)布為期五年的早期組件退化研究