光伏研究人员发布了为期五年的早期组件退化研究

由桑迪亚光伏研究人员领导的一个团队完成了一项为期五年的对834个现场光伏模块的退化研究，这些模块代表了三种气候下来自7家制造商的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多年的工作。

“光伏市场不断变化，缺乏这些新技术的长期现场数据，这就提出了耐久性是否受到影响的问题，”团队负责人马里奥斯·塞里斯蒂斯说。

“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的方式告知公众。与NREL和UCF的合作对于此类研究是必不可少的，因为它使我们能够在不同的气候，并按照控制良好且协调一致的测量计划对其进行表征。”

据研究人员称，由于规模经济、使用新的、更高效的电池设计、生产自动化，光伏模块的成本在过去十年中急剧下降(根据最近的一份NREL报告，下降了85%)生产线、更大的模块和材料清单的变化，例如更薄的玻璃和框架、新的密封剂和背板等等。

然而，对组件设计和材料的这些节省成本的改变可能会影响组件的耐用性和可靠性，并且电力的平准化成本对功率退化率很敏感。随着电力退化的加剧，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已部署的光伏组件的性能下降情况。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，随着时间的推移，退化率是高度非线性的，并且在某些模块类型中存在季节性变化。每年-0.6%的平均和中值退化率值与旧模块测量的速率一致。在所研究的23个系统中，研究发现有6个系统的退化率将在未来超过保修限制，而13个系统展示了实现超过30年寿命的潜力，假设退化率趋势已经稳定。

“这是一个令人鼓舞的结果。随着光伏安装量的增加，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，也令人担忧的是，26%的系统可能会超出保修限制。仍有机会将退化率降低到能够延长光伏模块寿命的水平。例如，对于35年和50年的寿命，光伏模块应以每年大于-0.55%和每年-0.4%的降解率值运行。”

科学家们还提出了重要的讨论要点。如何定义降解率，无论是相对于规格还是初始后稳定等级，都会影响最终的速率。这一产生的费率可能对采购成本、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，有兴趣了解更多有关测试模块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在DuraMATDataHUB收集的所有闪光测试数据。

“这项研究是国家实验室如何与大学合作回答有关太阳能技术耐久性的关键问题的一个很好的例子，”桑迪亚高级科学家约书亚斯坦说。“很少有机构能够维持涉及如此大量模块的长期实验。”

“我们将继续部署新技术，因为它们在市场上可用，”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，为导致退化的原因和原因提供属性。”

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