Qual è la modalità di guasto di un pannello solare?

Ho capito che i pannelli solari non durano per sempre. Le garanzie durano in genere un paio di dozzine di anni e ci si può aspettare che il pannello duri forse per il doppio del periodo di garanzia.

Ma cosa succede esattamente quando il pannello non funziona? Si guasta improvvisamente come i dischi rigidi del computer o la sua uscita si degrada come la capacità delle batterie? Quali sono i principi fisici alla base del pannello solare difettoso? Il fallimento è in qualche modo legato al calore?

Le celle solari prodotte da un marchio rispettabile durano più a lungo delle celle cinesi economiche?

È possibile realizzare un pannello solare che duri essenzialmente per sempre dato che un prezzo abbastanza alto è possibile? Un simile pannello potrebbe rivelarsi utile se si scopre che l'ambiente a basso tasso di interesse continuerà.

Naturalmente, ci sono molti tipi di celle solari, quindi la risposta può essere limitata ai tipi più comuni, ovvero celle di silicio policristallino e monocristallino.

Leggendo quie un paio di altri posti fa sembrare che il degrado del pannello solare vari ampiamente. L'origine manifatturiera non sembra essere correlata alla longevità o, se lo è, potrebbe essere opposto a quanto ci aspettiamo (la Cina sembra fare bene). L'essenza generale è che in media perderai una frazione di percentuale ogni anno. È probabilmente dovuto ai fotoni ad alta energia che cambiano leggermente la struttura nel tempo. Anche gli agenti atmosferici sono una preoccupazione. La sabbia soffiata dal vento che graffia la superficie e la luce che blocca la polvere sono altri due modi in cui le cellule si degradano. La maggior parte delle installazioni solari sembrano essere in grado di gestire senza problemi 20-40 anni di utilizzo, ma alcune non sembrano gestire bene il ciclo termico. In tal caso, è possibile che si verifichino guasti irreversibili di una o più celle che causano la rottura dei legami di saldatura scadenti, la delaminazione o le intere cellule si spezzano.

Penso che una preoccupazione maggiore rispetto al degrado delle celle sia la morte dell'elettronica di supporto (inverter). Il costo di installazione di un impianto solare in questi giorni è in gran parte determinato dalle periferiche piuttosto che dai pannelli stessi. L'elettronica di potenza per supportare il sistema e la loro modalità di guasto è davvero ciò che farei ricerca se fossi nei tuoi panni, poiché credo che la probabilità di un guasto catastrofico sia molto più probabile in un arco di tempo molto più breve.

Questo sembra dare una grande carrellata a molti produttori e alle loro vite. Ho incluso un diagramma da qui sotto:

Giusto per affrontare la parte "ultima essenzialmente per sempre". A differenza di alcuni dispositivi a semiconduttore che possono funzionare per mezzo secolo o più, i pannelli solari non ottengono il privilegio di essere utilizzati all'interno. Ciò significa che soffriranno di raggi UV e corrosione e avranno una durata limitata.

Va anche notato che i pannelli solari prodotti in serie sono relativamente nuovi, il che significa che i loro dati sulla durata della vita (che sono in genere circa 20-30 anni) sono solo un'estrapolazione da test di invecchiamento accelerato e dati statistici limitati da pannelli installati 30 anni fa. Questo è importante per capire se stai per prendere una decisione di investimento basata su questi dati. Sarei estremamente cauto nell'investire in pannelli solari se i miei profitti fossero una scommessa sul fatto che dureranno per 20 anni.