太陽光パネルは太陽光発電所の主要な構成要素であり、太陽光発電所のコストに占める割合は約80％です。このため、耐久性が重要です。現時点では、ソーラーパネルのほぼすべてのメーカーが、自社製品の耐用年数は少なくとも30年であると主張しています。この記事では、ソーラーパネルがどれくらい長持ちするか、そしてその耐久性と性能に影響を与える要因について説明します。
ソーラー パネルの動作の基本原理とその種類
ソーラー パネル (太陽電池または太陽光発電モジュールとも呼ばれる) は、特殊な不純物を含み、それに応じて特性が異なる 2 種類のシリコン ウェーハから作られます。プレートは導電性バスバーによって互いに接続されています。太陽光がシリコンウェーハに当たると、DC 電気が生成され、バスバーによって拾われ、出力ケーブルに送られます。
ソーラーパネルには多くの種類があり、地球上と宇宙の両方で、まったく異なる活動分野で使用されています。家庭用および商用用途でより一般的なものは、主に単結晶および多結晶です。
- 単結晶は、特別に成長させたモノリシック シリコン結晶から作られたフォトセルをベースにしたパネルです。視覚的には、単結晶シリコンで作られた光電池のそのようなプレートは、濃い青色の均一な構造を有する。単結晶要素とそれから組み立てられたパネルは効率が高くなります。
- 多結晶は、リサイクルされたシリコン結晶から作られたフォトセルをベースにしたパネルです。多結晶要素には、特徴的な不均一な色合いとパターンがあります。単結晶よりもコストは安くなりますが、効率も低くなります。
どちらのタイプのシリコン光電池も、「グレード」パラメータで示される品質クラスが異なります。これは、ソーラー パネルの効率と価格を左右する非常に重要なパラメータです。
- グレード A – 最高の効率を備え、欠け、亀裂、傷がない最高クラス。このクラスは最も一般的なクラスでもあります。
- グレード B – 目に見えない微小な亀裂、傷、部分的な欠陥が特徴の 2 番目のグレード。これらの要素は劣化が早く、最初は電力性能が低くなります。
- グレード C – 効率が低い低グレード。このような製品には、目立った欠陥、亀裂、欠けなどがあり、クラス A やクラス B よりもはるかに安価で、さまざまなテストには適していますが、継続的な使用には適していません。
- グレード D – 効率が最も低い最低グレード (不合格)。これらは壊れた要素であり、シリコンウェーハのスクラップから低電力パネルを作るために使用されることもあります。このようなパネルや太陽電池は、新しいシリコンにリサイクルされます。
ソーラー パネルの構造と耐久性に影響を与える要因
ソーラーパネルは、アンチグレアフィルム、強化ガラス、1層目のEVAフィルム、太陽電池セル、2層目のEVAフィルム、白色保護フィルム、アルミフレーム、ワイヤー、接続ボックスの多層構造となっています。
ソーラー パネルの稼働時間: 現在の統計
通常、ソーラー ステーションの所有者は、すでに設置されている施設に電力を追加したい場合にのみソーラー パネルの交換を検討します。
現在のソーラーパネルメーカー（大部分は中国製）は、ソーラーパネルに約12～15年の保証を提供しており、これは耐久性を裏付けています。原則として、太陽電池パネルが生成する電力による自然な劣化プロセスはすぐに特定され、それは誰にとってもほぼ同じです。
ソーラー パネルの長期運用に成功した例
出力 10 kW のヨーロッパ初の太陽光発電所の 1 つが南スイス大学 (SUPSI) の屋上に設置され、1982 年に稼働しました。当然のことながら、何年も経つと、設計された額面が表示されなくなります。
それにもかかわらず、駅はまだ稼働しており、より近代的な施設と同等に使用されています。
もちろん、ソーラーパネルの品質は特定のメーカーによって異なりますが、技術は急速に開発および改善されているため、現代に稼働しているソーラーステーションはさらに長持ちする可能性があります。
ソーラー パネルの耐用年数を延ばすための実践的なヒント
メンテナンスは、製造パフォーマンスほどにはソーラーパネルの寿命に影響を与えません。ただし、耐用年数を延ばすための推奨事項がいくつかあります。
ソーラーパネルの設置時および稼働中は、部分的な遮光（パネルの一部が明るくなり、一部が日陰になる場合）を避ける必要があります。これは、木の枝、茂み、不適切な場所、葉、汚れなどが原因である可能性があります。
ソーラーパネルの継続的な部分的な遮光は、内部過熱によって引き起こされるいわゆる「焼き付き効果」により、パネルの寿命に悪影響を与える可能性があります。しかし、まず第一に、日陰や汚染は発電に影響を与え、発電の程度は低下します。つまり、効率が大幅に低下します。定期的に (1 年に 1 回、必要に応じてさらに頻繁に) パネルを点検し、水で洗い、近くの木の影を取り除くと、パネルは長期間効率的に機能します。
外部の影響からの保護
ほとんどのソーラー パネルのアルミニウム フレームの厚さは 35 mm で、かなり優れた剛性と高度の雪 (5400 Pa) および風 (2400 Pa) の荷重に耐えます。もちろん、さまざまな自然災害が発生する場合もありますが、それは極めて稀な現象です。
信頼できるサプライヤーを選択する
耐久性は主に、太陽電池の製造品質、その封止、はんだ付けの品質、および太陽電池パネルを構成するシリコンセルの品質に影響されます。設置中にソーラーパネルが損傷したり、不適切に設置されたりすると、早期に故障する可能性があるため、設置条件は確かに影響を及ぼします。
太陽エネルギープロジェクトの実施に豊富な経験を持つサプライヤーを選択することをお勧めします。サプライヤーに十分な専門知識、サポート、保証があれば、問題はありません。たとえば、製品が中国から直接注文された場合、苦情への回答を待つよりも、問題を迅速に解決できる地元のサプライヤーにサポートを求める方がはるかに便利です。
太陽光パネルの使用の見通し
再生可能な太陽エネルギーは、特に太陽がよく降り日射量が多い南部地域で非常に有望な分野です。
したがって、世界のエネルギー見通しに関する国際エネルギー機関 (IEA) の最新の年次報告書によると、さまざまな分野での太陽エネルギーの導入に毎日 10 億ドル以上が費やされています。 IEA の予測によると、2050 年までに世界の総エネルギー消費量に占める太陽光および風力エネルギーの割合は 54 ～ 72% になると予想されています。これらのデータは、世界中で太陽光発電技術の導入が大幅に増加する見通しを示しています。
