全球暖化加速太陽能板損壞  挑選發電場更注意當地氣候

編譯/高晟鈞

澳洲政府預計在2030年前實現82%再生能源的目標,為此將需要提高太陽能的產能。但即使不斷加快屋頂光伏和電網儲能(Grid-Scale Storage)農場的擴展速度,依舊趕不上全球氣候升溫的速度,更糟糕的是極端天氣也變得越發頻繁。

由於全球暖化,導致太陽能板加速損壞,挑選發電場更注意當地氣候。示意圖。圖/123RF

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太陽能板只能安裝於室外,因此外部氣候條件很大程度了決定了太陽能板的壽命,換句話說,氣候變遷意味著更快損壞的光伏設備。對此,一項發表於Progress in Photovoltaics: Research and Applications的研究,便整理了澳洲不同區域氣候對太陽能板的影響。

是什麼導致了太陽能板的退化?

太陽能板大多能維持25-30年的穩定功率轉換;然而,隨著時間的推移,矽基太陽能板可能會因為環境壓力、電壓變化和機械應力而退化。其中,環境、濕度、紫外線和溫度都是加速損壞的主要原因。

研究預測了在氣候變遷的環境下,太陽能板退化的4種類型:

  1. 分層:熱與濕度將減弱光伏電池分層間的鍵結力。
  2. 密封劑變色:密封劑適用於將光伏電池內的各層黏合在一起的聚合物,而強烈的陽光和過高的溼度會使其損壞與變色。
  3. 帶狀腐蝕:如果環境更加潮濕,水分積聚並開始腐蝕電池內部帶狀連接的機會就會增加。
  4. 內部電路故障:更熱的環境會給內部電路造成額外的壓力,導致更高的故障機會。

氣候變遷的影響

暖化加劇將使太陽能電池以超過兩倍的速度降解,這除了意味著需要更頻繁的維修與更換太陽能板;更甚至可能花費更多資源在產生所謂的「再生能源」上。

各地區域由於氣候不同,太陽能板平均壽命也會受到不同程度的影響,研究結果顯示,炎熱潮濕的澳洲北部地區建造的太陽能板,在未來可能以特別高的速度退化。

我們能做什麼?

在澳洲,熱是太陽能電池板降解和損壞的主要方式,隨著世界變暖,它將從煩惱變成非常現實的問題。目前很少有太陽能開發商在購買電池板時考慮到氣候變遷,但應該正視這個問題,尤其是那些在潮濕地區工作的人,在選擇新的太陽能發電場位置時要更加小心,以確保其模組因退化而發生故障的可能性更低。

為了解決這個問題,需要採用新的冷卻板方法並改進所使用的材料,還需要改進製造流程和材料,以便防止水分在面板內部積聚。

資料來源:TechXplore

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