Sandia Labs が実施した太陽電池モジュールの劣化に関する 5 年間の調査によると、テストされた 23 種類のモジュールのうち、13 種類のモジュールが 30 年以上の有効寿命を持つことが示されています。

米国エネルギー省の後援の下、サンディア国立研究所は、太陽電池モジュールの初期段階での劣化に関する 5 年間の研究を完了しました。この調査では、3 つの気候の現場で使用されている 13 種類の 7 つのメーカーの 834 個の PV モジュールを調査しました。

Progress in Photovoltaics に最近掲載されたこのレポートでは、合計 23 のシステムを調査しました。そのうちの 6 つは、パネルの保証によって設定された制限を超える劣化率を記録しており、13 のシステムは、寿命を 30 年以上に延ばす能力を示しています。この調査では、「寿命」を、パネルの発電量が初期生産率の 80% を超える期間と定義しています。

この資料によると、規模の経済、セル設計の効率化、生産ラインの自動化、モジュールの大型化、リア フィルムなどのコンポーネントの BOM の変化により、モジュールのコストは 2010 年以降 85% 減少しました。報告書は、低コストであればソーラーが今日のエネルギーインフラの中心的な部分になるのに役立つだろうと述べているが、設計コストの大幅な削減と材料の変更はエネルギー効率の低下につながる可能性があると指摘している. 劣化は、これらの安価なモジュールから生じる利点の多くを相殺する可能性があります。

この研究は、劣化が時間の経過とともにまったく直線的ではなく、季節変動が特定のタイプのモジュールで観察されることを示しています。劣化率の平均値と中央値、それぞれ-0.62%/年と-0.58%/年は、古いモジュールで測定された速度と一致しています。

レポートによると、さまざまな種類の細胞の市場シェアは近年劇的に変化しています。2018 年には、アルミニウム背面フィールド (Al-BSF) を備えた従来のモデルが、世界の太陽電池生産の最大 90% を占めました。2020 年には、PERC (パッシベーション エミッタ バック コンタクト セル)、PERL (パッシベーション エミッタ バック セル) などの高効率セルの 80% と比較して、Al-BSF の市場シェアはわずか 15% に減少しました。局所拡散)、PERT (完全拡散パッシベーション バック エミッタ セル)、SHJ (シリコン ヘテロ接合セル)、および TOPCon (パッシベーション トンネル酸化物コンタクト セル)。

研究者は、これらの新しいセルおよびモジュール技術に関する長期的なフィールド データがほとんどないことを指摘しています。したがって、彼らは、これらの各技術を現場で時間をかけて研究することにより、このデータの欠如を克服しようとしました。

公称電力の変動は、-3.3% から +0.6% まで変化する初期電力安定化で、-3.6% から 4% の範囲でした。フラッシュ過電圧の測定値は、季節によって増幅される可変性能を示しました。

全体として、調査では、より高価な従来の PV 技術で 1979 年から 2014 年に観測された値と同程度の劣化率が明らかになりました。この研究では、モジュールの劣化率は、少なくとも研究対象のモジュールに関する限り、過去 10 年間に記録されたコストの急激な低下の影響を受けていないようであると結論付けています。

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