استفاده از انرژی خورشیدی در سال‌های اخیربعنوان یکی از بهترین روش‌ها برای کاهش ناترازی برق و کمک به محیط‌زیست، مورد توجه بسیاری از افراد و صنایع قرار گرفته است. همچنین ایجاد بازارهای مختلف توسط دولت در این بخش، این صنعت را بعنوان یک راهکار اقتصادی جذاب معرفی می‌کند. اما یکی از پرسش‌های رایج قبل از سرمایه‌گذاری در این حوزه این است که پنل‌های خورشیدی چقدر عمر می‌کنند و تا چه زمانی می‌توان روی بازدهی آن‌ها حساب کرد؟ در این مقاله به بررسی کامل طول عمر پنل‌های خورشیدی، عوامل موثر بر کاهش یا افزایش دوام آن‌ها، انواع پنل‌ها و تفاوت طول عمرشان، نشانه‌های زمان تعویض و همچنین نقش بازیافت در چرخه عمر پنل‌ها می‌پردازیم.
طول عمر متوسط پنل‌های خورشیدی
به طور کلی، صنعت خورشیدی میانگین عمر مفید پنل‌ها را بین ۲۵ تا ۳۰ سال در نظر می‌گیرد. این بدان معنا نیست که پنل پس از این مدت از کار می‌افتد، بلکه کارایی آن به تدریج کاهش می‌یابد.دهه اول پنل‌ها در اوج عملکرد خود هستند، دهه دوم و سوم کاهش تدریجی راندمان رخ می‌دهد و پس از ۳۰ سال بسیاری از پنل‌ها همچنان قادر به تولید برق هستند، اما با بازدهی کمتر (اغلب بین ۸۰-۷۰ درصد توان اولیه). برخی از قدیمی‌ترین پنل‌های نصب شده در جهان پس از ۴۰ سال هنوز فعال هستند. بطور میانگین، پنل‌ها سالانه حدود ۰.۳ تا ۰.۸ درصد افت راندمان دارند. بنابراین پس از ۲۵ سال، عملکرد آن‌ها حدود ۸۰ تا ۸۵ درصد ظرفیت اولیه خواهد بود و همچنان با بازدهی قابل قبولی انرژی انوار خورشید را به برق تبدیل می‌کند.
عوامل موثر بر طول عمر پنل‌های خورشیدی
۱- کیفیت تکنولوژی و ساخت
در تولید پنل‌های خورشیدی رقابت اصلی بر سر ساخت پنل‌هایی با راندمان بالاتر و طول عمر بیشتر است. پس هرچه از گذشته تا الان رو نگاه کنیم پنل‌های جدیدتر هم راندمان بالاتری دارند و هم طول عمر بیشتری. امروز تکنولوژی ساخت و کیفیت آن که توسط موسسات آزمایشگاهی مانند TUV و SGS تائید شده باشد بسیار حائز اهمیت است. در کشور خودمان پژوهشگاه نیرو ضمن راه‌اندازی آزمایشگاهی این مهم را بر عهده گرفته‌است. برای مثال پنل‌های باکیفیت دیرتر دچار افت راندمان می‌شوند وتکنولوژی‌های جدید مانند N-type طول عمر و پایداری بیشتری نسبت به مدل‌های قدیمی دارند. همچنین ادعا می‌شود که پنل‌های HJT دارای ۵ سال طول عمر بیشتری نسبت به سایر پنل‌هاست. در بازار پنل‌های درجه یک با کیفیت ساخت بالا که قابل استعلام از وبسایت سازنده هستند و جزو تولیدکنندگان برتر هستند Tier1 اطلاق می‌شود.
۲- تضعیف تدریجی (Degradation)
این پدیده طبیعی اصلی‌ترین دلیل کاهش عملکرد پنل است. به طور متوسط، پنل‌ها سالانه بین ۰.۳% تا ۰.۸% از بازدهی خود را از دست می‌دهند. تخریب ناشی از نور (LID)، این مورد شایع‌ترین علت است که در سال اول عملکرد پنل رخ می‌دهد. قرارگیری سلول‌ها در معرض نور خورشید، باعث می‌شود ناخالصی اکسیژن در سیلیکون با شبکه کریستالی آن برهمکنش داده و مشکل‌هایی ایجاد کند که بازدهی را به طور دائم و تا حدود ۱ تا ۳ درصد کاهش می‌دهند.همچنین این تخریب ناشی از قرارگیری مداوم در معرض:
- اشعه ماوراء بنفش (UV)
- نوسانات دما (انبساط و انقباض مداوم)
- رطوبت و نم
۳- شرایط آب و هوایی محل نصب پنل خورشیدی
شرایط آب و هوایی محل نصب پنل خورشیدی، مهمترین عامل در طول عمر پنل‌ها و انتخاب تکنولوژی مورد استفاده است. برای مثال پنل‌های HJT مقاومت بیشتری در مقابل رطوبت و دما دارند و مختص بازدهی در شرایط سخت آب و هوایی هستند. در زیر نمونه‌هایی از آسیب‌های مرتبط با آب و هوا آورده شده است:
- آب و هوای بسیار گرم: دمای بالا باعث افزایش نرخ تخریب می‌شود.
- مناطق ساحلی: نمک و رطوبت دریا می‌توانند باعث خوردگی قاب و اتصالات شوند.
- طوفان‌های شن: ساییدگی سطح شیشه توسط ذرات شن.
- برف سنگین و تگرگ: فشار فیزیکی و ضربه می‌توانند به سلول‌ها آسیب بزنند.
۴- حفظ و نگهداری:
اگر امروز به این می‌اندیشید که طول عمر ۲۵ سال یک حقه بازاریابی است، باید بدانید که در اروپا نیروگاه‌های خورشیدی‌ای داریم که همچنان پس از ۴۰ سال اقدام به تغییر پنل خورشیدی نکرده‌اند. با انجام نظافت دوره‌ای و رسیدگی به سازه وپنل خورشیدی، گرفتن اطلاعات از سیستم‌های پایش و بازرسی‌های میدانی طول عمر پنل خورشیدی را تضمین و مضاعف کرد. حال اگر پنل‌ها در امان خدا رها شوند، پس از مدتی مانند خانه بدون ساکن، به سرعت از بین می‌روند و ۲۵ سال پایان عمر واقعی آن‌هاست.
۵- کیفیت نصب پنل خورشیدی
استفاده از سازه استاندارد و استفاده از تیم مجرب برای نصب، ضامن طول عمر پنل‌های خورشیدی شماست. هرگونه نصب غیر اصولی، ایستادن بر روی پنل، تحت فشار قرار گرفتن پنل توسط سازه، قرارگیری در محل سایه و هرگونه موارد نامنطبق با دستور نصب می‌تواند باعث ایجاد مشکل جدی در پنل شود که با چشم قابل مشاهده نیست. نصب صحیح پنل‌ها یکی از مهمترین قسمت‌های راه‌اندازی یک نیروگاه خورشیدی است.
جمع بندی
پنل‌های خورشیدی بطور متوسط ۲۵ تا ۳۰ سال عمر می‌کنند و با نگهداری درست می‌توان بازدهی آن‌ها را برای دهه‌ها حفظ کرد. انتخاب پنل باکیفیت، نصب اصولی و سرویس دوره‌ای سه رکن اصلی برای افزایش طول عمر سیستم هستند. با یک نظارت حداقلی می‌توانید بازده سیستم خورشیدی خود را تضمین و طولانی‌تر کنید. سرمایه‌گذاری روی انرژی خورشیدی نه‌تنها کاهش ناترازی برق را به همراه دارد، بلکه نقشی مهم در حفظ محیط‌زیست ایفا می‌کند. بنابراین اگر قصد دارید سیستم خورشیدی برای منزل یا کسب‌وکار خود نصب کنید، کیفیت و دوام را در اولویت انتخاب قرار دهید تا سال‌ها از انرژی پاک و پایدار بهره‌مند شوید و قدم‌هایی مستحکم در جهت یک سرمایه‌گذاری موفق برداشته باشید.