多種因素會影響住宅太陽能電池板的生產(chǎn)壽命。在本系列的第一部分中，我們將介紹太陽能電池板本身。

住宅太陽能電池板通常以長期貸款或租賃方式出售，但是面板可以使用多久，它們的彈性如何？

面板壽命取決于多種因素，包括氣候、模塊類型和所使用的貨架系統(tǒng)，以及其他考慮因素。雖然面板本身沒有特定的“結(jié)束日期”，但隨著時間的推移，生產(chǎn)損失通常會迫使設備報廢。在決定是讓您的面板在未來運行20到30年還是在那時尋求升級時，監(jiān)控輸出水平是做出明智決定的最佳方式。

退化問題

根據(jù)國家可再生能源實驗室(NREL)的數(shù)據(jù)，隨著時間的推移，輸出的損失稱為退化，通常每年下降0.5%左右。制造商通常認為25到30年是發(fā)生足夠退化的時間點，此時可能是考慮更換面板的時候了。NREL表示，制造保修的行業(yè)標準是太陽能模塊的25年?？紤]到0.5%的基準年退化率，一塊使用20年的面板能夠產(chǎn)生其原始能力的90%左右。

面板質(zhì)量會對降解率產(chǎn)生一些影響。NREL報告稱，松下和LG等高端制造商的年費率約為0.3%，而一些品牌的降價率高達0.80%。25年后，這些優(yōu)質(zhì)面板仍然可以生產(chǎn)其原始產(chǎn)量的93%，而更高降解率的示例可以生產(chǎn)82.5%。

一些制造商在其玻璃、封裝和擴散屏障中使用抗PID材料構(gòu)建面板。相當大一部分退化歸因于一種稱為潛在誘導退化(PID)的現(xiàn)象，這是一些（但不是全部）面板遇到的問題。當面板的電壓電位和漏電流驅(qū)動模塊內(nèi)半導體材料與模塊的其他元件（如玻璃、底座或框架）之間的離子遷移時，就會發(fā)生PID。這會導致模塊的功率輸出能力下降，在某些情況下會顯著下降。

所有面板還會遭受稱為光致退化(LID)的問題，其中面板在暴露在陽光下的最初幾個小時內(nèi)會失去效率。PVEvolutionLabs的測試實驗室PVEL表示，根據(jù)晶體硅晶片的質(zhì)量，LID因面板而異，但通常會導致一次性、1%到3%的效率損失。

天氣狀況

暴露在天氣條件下是面板退化的主要驅(qū)動因素。熱量是實時面板性能和隨時間退化的關(guān)鍵因素。據(jù)NREL稱，環(huán)境熱量會對電氣元件的性能和效率產(chǎn)生負面影響。

SolarCalculator.com表示，通過檢查制造商的數(shù)據(jù)表，可以找到面板的溫度系數(shù)，這將證明面板在更高溫度下的能力。

熱交換還通過稱為熱循環(huán)的過程推動降解。溫度高時，材料膨脹，溫度降低時，材料收縮。隨著時間的推移，這種運動會慢慢導致面板中形成微裂紋，從而降低輸出。該系數(shù)解釋了在25攝氏度的標準溫度之上每升高攝氏度會損失多少效率。例如，-0.353%的溫度系數(shù)意味著每高于25攝氏度，總產(chǎn)能就會損失0.353%。

在其年度模塊記分卡研究中，PVEL分析了印度36個正在運營的太陽能項目，并發(fā)現(xiàn)了熱降解的重大影響。這些項目的年平均退化率為1.47%，但位于較冷山區(qū)的陣列退化率接近一半，為0.7%。

風是另一種可能對太陽能電池板造成傷害的天氣條件。強風會導致面板彎曲，稱為動態(tài)機械負載。這也會導致面板出現(xiàn)微裂紋，從而降低輸出。一些貨架解決方案針對強風區(qū)域進行了優(yōu)化，保護面板免受強大的提升力并限制微裂紋。通常，制造商的數(shù)據(jù)表將提供有關(guān)面板能夠承受的最大風力的信息。正確安裝有助于解決與熱相關(guān)的問題。面板應安裝在屋頂上方幾英寸處，以便對流空氣可以在下方流動并冷卻設備。淺色材料可用于面板結(jié)構(gòu)以限制熱量吸收。并且性能對熱特別敏感的逆變器和合路器等組件應位于陰影區(qū)域，CED綠色科技。

雪也是如此，在更大的風暴期間，它可以覆蓋面板，限制輸出。雪還會導致動態(tài)機械負載，從而降低面板的性能。通常情況下，雪會從面板上滑下來，因為它們很光滑并且很暖和，但在某些情況下，房主可能會決定清除面板上的雪。這必須小心完成，因為刮擦面板的玻璃表面會對輸出產(chǎn)生負面影響。

退化是面板壽命中正常的、不可避免的部分。正確的安裝、仔細的除雪和仔細的面板清潔有助于輸出，但最終，太陽能電池板是一種沒有移動部件的技術(shù)，幾乎不需要維護。

制定標準

為確保給定的面板可能具有較長的使用壽命并按計劃運行，它必須經(jīng)過標準測試以進行認證。面板受國際電工委員會(IEC)測試的約束，該測試適用于單晶和多晶面板。

EnergySage表示，符合IEC61215標準的面板經(jīng)過了電氣特性測試，如濕漏電流和絕緣電阻。他們接受了風和雪的機械負載測試，以及氣候測試，以檢查熱點、紫外線暴露、濕氣凍結(jié)、濕熱、冰雹沖擊和其他戶外暴露的弱點。

面板規(guī)格表上還常見的是美國保險商實驗室(UL)的印章，它也提供標準和測試。UL運行高潮和老化測試，以及全范圍的安全測試。IEC61215還確定標準測試條件下面板的性能指標，包括溫度系數(shù)、開路電壓和最大功率輸出。

故障率

太陽能電池板故障發(fā)生率很低。NREL對2000年至2015年間安裝在美國的50,000多個系統(tǒng)和全球安裝的4,500個系統(tǒng)進行了一項研究。該研究發(fā)現(xiàn)，每年10,000個面板中的5個面板故障率中值。

隨著時間的推移，面板故障顯著改善，因為發(fā)現(xiàn)在1980年至2000年之間安裝的系統(tǒng)的故障率是2000年后組的兩倍。

系統(tǒng)停機很少歸因于面板故障。事實上，kWhAnalytics的一項研究發(fā)現(xiàn)，80%的太陽能發(fā)電廠停機時間是由于逆變器故障造成的，逆變器將電池板的直流電流轉(zhuǎn)換為可用的交流電。光伏雜志將在本系列的下一期分析逆變器性能。