太陽能板生命週期

By Erica
2021年11月18日

就如同多數機械設備一樣，太陽能板也有其生命周期，隨著使用時間增長，通常太陽能板的發電效能會隨之遞減。此篇文章中，我們將探討幾個減少耗損、延長板材使用壽命的方法。

太陽能衰減

通常太陽能板的生命週期為25-30年，但其中太陽能電池的使用壽命可能更長。一般我們將系統啟用的前25-30年，視為”有效壽命”期，即太陽能板能發揮最佳效能; 但在過了30年”有效期”後，板材的發電效能將會逐年遞減，而其中包含許多因素。

日照衰減

太陽能的來源也是造成太陽能板損耗的主因之一，因光照會誘發許多機械或化學上的衰減作用。

• 光衰減(Light-Induced Degradation): 晶體矽太陽能電池與外在環境間的交互作用，將直接影響發電效能。此交互作用發生在曝曬的初始階段，通常持續幾天至一周。
• 直接光衰減(Direct Light-Induced Degradation): 直接暴露在陽光下，會導致太陽能電池內的電子設備因熱而翹起或彎曲。此現象發生在初始設置時，可持續長達幾個小時。
• 紫外線光衰減(UV Light-Induced Degradation): 初期暴露在紫外線下時，會使面板表面的結晶氧化矽形成一層二氧化硼，降低運作效率。

太陽能系統安裝初期會有一個調整期，光傳導率會下降; 在初始的 1,000 小時內，光傳導率會下降 1-3%，此後則會趨於穩定。

抗電勢差誘發衰減

不同於光衰減現象，抗電勢差誘發衰減並不一定會影響每個太陽能板。換句話說，如果系統的各個組件在不同電壓下運行，就可能會發生此現象。此衰退現象會導致電壓洩漏，從而減少發送至逆變器的電量。

陳舊衰減

太陽能板因長期暴露於外在環境中，隨著時間推移自然老化。暴雨和高溫會導致晶體矽硬化、框架腐蝕和電池污染; 灰塵與砂礫則會造成面板表面裂紋、破壞電池封膜，導致水流進板材中。

減緩太陽能板耗損

儘管太陽能板耗損是無可避免的，但他們其實非常耐用，通常在前30年”有效壽命”後十多年都還可以正常運作。以下我們將介紹幾個延長壽命的要點:

1. 確保品質

使用品質劣等的零組件-包含太陽能電池、玻璃、鋁框等，將容易導致板子損壞甚至破裂。部分板材製造商為降低成本，會減少製程中鋁的比例，使框架更輕薄，但這會導致板子耐用度銳減、易損壞。

建置成本低廉的太陽能系統，可能意味著後續高額的維運成本。故如果您選擇品質優良的太陽能板與系統，也將擁有較長遠的保障、承受較低風險。

2. 面板組裝

除了高品質零組件外，您也需確保面板組裝時無縫接合，以發揮最佳效能。太陽能系統中如有零組件不相容，將加速系統衰退影響效能，特別是當有氧化或漏電狀況發生時。如您無法辨識面板組裝是否正確，選擇一個誠信可信賴的廠商則十分重要。

3. 系統安裝

在系統安裝過程中，太陽能板的存放與處理是影響後續發電的關鍵之一。任何細小裂紋、刮痕、或連接不當都將影響發電效能。板子是否安裝於最佳角度並夾緊也是重點之一，因為這將影響系統的自身清潔力與機械阻力。

4. 後續維運

太陽能板通常僅需少量維護即能正常運作，如定時清除灰塵與碎礫等會造成損壞的原因。您也可以利用一些特殊製品來協助維護: 如動物防護罩，能防止動物於太陽能板下築巢，進而造成板材或線路損壞。此外，定期確認線路連接、逆變器狀態也十分重要。

5. 延長板材使用壽命

如果您的太陽能板使用壽命已到或是需要更換新的，舊板材可以回收再利用。回收過程中能提煉出的原物料，可以用於製成新太陽能板或是其他產業。現今在許多再生能源發展成熟的國家，皆已佈署此類回收業者。伴隨太陽能產業的蓬勃發展，預測未來2,30年，廢板材處理的需求激增，也將隨之帶動回收產業的興起。

發展太陽能是針對地球未來的一項重要投資，同時也能實質回饋於您的帳單。星生能源將持續肩負推廣綠能的使命，為地球永續盡一份心力。