ソーラーパネルの経年劣化と寿命


ソーラーパネルの寿命を調べてみよう。
屋外用大型モジュールの期待寿命は、一般に20-30年以上とされる。
期待寿命は明確に定められておらず、統一基準も無い。
屋外用モジュールは10-25年ぐらいの性能保証で市販される例がある。
モジュールは年月と共に徐々に性能低下する。
世界各国の2000例近い各種太陽電池モジュールの経年劣化調査データのまとめでは、
性能低下速度の中央値は0.5%/年、平均値は0.8%/年と報告されている。

モジュールの強化ガラスとセルとの間に通常EVA等の樹脂が充填される。
昔の製品は樹脂が紫外線で黄変し性能が急速に劣化する場合があったが樹脂の改良や
ガラスにセリウムを添加する等の対策で解決された。

経年劣化で発生する代表的変化としては、セルを固定するEVAなど樹脂がはがれたり、
湿気がモジュール内部に侵入し、電極の腐食を起こす例が挙げられる。
製造企業の技量不足から比較的早期に性能低下し交換対象になる例もある。

アモルファスシリコンを用いたモジュールは屋外光で劣化しやすかったが現在では
長寿命化され、20年以上の性能を保証する製品もある

太陽電池の型式により使用開始時に数%程度性能が低下しその後安定する挙動を示す
(初期劣化)。
定格値として初期劣化後の値(安定化効率)が用いられる。
製品寿命予測のための加速試験手法として塩水噴霧や紫外線照射、
高温多湿環境試験などを用いる。
検証手段として実際に屋外の環境に晒すフィールドテストが1980年代から大規模に行われ、
現在20数年分のデータが蓄積された。
パワーコンディショナーなど周辺機器に寿命(10年〜)があり部品交換など
メンテナンスが必要である。


人工衛星の電源など宇宙空間での利用では温度差200℃程度の周期的な温度変化、
打ち上げ時の振動、放射線による劣化などに対応できる必要がある。
このためモジュール(パドル)の構造、セルの材料や構造など各部にわたり対策が
施される。
太陽光発電モジュールは長寿命なため、取り付ける架台や施工部分にも
長寿命が求められる。
一般の建築物同様に数年ごとの保守点検が推奨され、メーカーや代理店によっては定期
定期保守点検プランを用意する場合がある。
点検項目のガイドラインとして日本電機工業会が定めたものがある


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