太阳能电池板的退化速度会更快尤其是在炎热潮湿的地区我们能做什么

为了实现到2030年澳大利亚电网82%可再生能源的目标，我们需要建造更多的太阳能。但即使我们加快了屋顶和电网规模农场安装太阳能的速度，世界仍然变得越来越热，极端天气也越来越频繁地出现。

太阳能电池板必须位于室外，暴露在任何天气条件下。它们能够承受炎热、雪、雨和风。但它们也有局限性。气候变化将意味着许多面板的降解速度会更快。

我们的新研究发表在《光伏进展：研究与应用》上，研究了到2059年澳大利亚哪些地区的太阳能退化状况将最差，以及它将对能源成本产生什么影响。我们发现，澳大利亚炎热潮湿的北部地区的太阳能退化速度最快，而干旱内陆地区和气候温和的南部地区的太阳能退化速度会更好。

是什么导致太阳能电池板退化?

当您想在屋顶安装太阳能时，保修可能是您最终选择的一个因素。大多数太阳能制造商提供25至30年的保修期，保证在此期间发电量下降不到20%。

功率输出下降的原因是太阳能电池板随着时间的推移慢慢退化。但不同的气候、不同的材料和不同的制造技术可能会导致更快或更慢的降解。

目前，占主导地位的太阳能技术是硅。由于硅晶圆非常坚硬且易碎，因此硅模块会因环境压力、电压变化和机械应力而退化。环境、湿度、紫外线和温度是造成损坏的主要原因。

更热、更潮湿的条件可以通过多种方式加速降解。我们预测有四种类型的退化将在气候变化下恶化。这些都是：

分层：热量和湿度会导致将电池不同层固定在一起的键失去粘附力

密封剂变色：强烈的阳光和额外的水分会损坏密封剂或使其变色，密封剂是用于将太阳能电池内的各层粘合在一起的聚合物

带状腐蚀：如果环境更加潮湿，水分积聚并开始腐蚀电池内部带状连接的机会就会增加

内部电路故障：太阳能电池每天和季节性都会经历定期的温度波动。随着时间的推移，这些温度变化可能会导致电路出现故障。更热的世界会给内部电路增加额外的压力，导致更高的故障机会。

气候变化会带来什么影响?

我们的结果预测，在政府间气候变化专门委员会制定的高排放和低排放情景下，到2059年，澳大利亚各地的退化率都将增加。

在高排放情况下，由于额外的热量，太阳能的降解速度是低排放情况下的两倍。太阳能发电场的发电量将减少，并且可能需要更频繁地因故障而更换面板。平均而言，这意味着到2059年，仅由于额外的退化就会损失约8.5%的产出。在高排放情况下，这意味着能源成本可能会增加10-12%。

但人们所感受到的影响并不相同。我们的结果显示，与气候炎热但干燥的干旱中心相比，在澳大利亚炎热潮湿的北部地区建造的太阳能在未来将以特别高的速度退化。

我们应该做什么?

在澳大利亚，热量是太阳能电池板降解和损坏的主要方式。随着世界变暖，它将从烦恼变成非常现实的问题。

目前，很少有太阳能开发商在购买电池板时考虑到气候变化。他们应该这样做，尤其是那些在潮湿地区工作的人。他们在选择新的太阳能发电场位置时可以更加小心，以确保其模块因退化而发生故障的可能性更低。

为了解决这个问题，我们需要采用新的冷却板方法并改进所使用的材料。我们还需要改进制造工艺和材料，以便阻止水分在面板内部积聚。

这些问题是可以解决的。第一步是了解存在问题。