多種因素會影響住宅太陽能電池板的生產壽命。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，以及其他考慮因素。雖然面板本身沒有特定的“結束日期”，但隨著時間的推移，生產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，監控輸出水平是做出明智決定的最佳方式。

退化問題

根據國家可再生能源實驗室(NREL)的數據，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，制造保修的行業標準是太陽能模塊的25年。考慮到0.5%的基準年退化率，一塊使用20年的面板能夠產生其原始能力的90%左右。

面板質量會對降解率產生一些影響。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，這些優質面板仍然可以生產其原始產量的93%，而更高降解率的示例可以生產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動模塊內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會失去效率。PVEvolutionLabs的測試實驗室PVEL表示，根據晶體硅晶片的質量，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動因素。熱量是實時面板性能和隨時間退化的關鍵因素。據NREL稱，環境熱量會對電氣元件的性能和效率產生負面影響。

SolarCalculator.com表示，通過檢查制造商的數據表，可以找到面板的溫度系數，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%的溫度系數意味著每高于25攝氏度，總產能就會損失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，并發現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，稱為動態機械負載。這也會導致面板出現微裂紋，從而降低輸出。一些貨架解決方案針對強風區域進行了優化，保護面板免受強大的提升力并限制微裂紋。通常，制造商的數據表將提供有關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構以限制熱量吸收。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，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、濕熱、冰雹沖擊和其他戶外暴露的弱點。

面板規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、開路電壓和最大功率輸出。

故障率

太陽能電池板故障發生率很低。NREL對2000年至2015年間安裝在美國的50,000多個系統和全球安裝的4,500個系統進行了一項研究。該研究發現，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，因為發現在1980年至2000年之間安裝的系統的故障率是2000年后組的兩倍。

系統停機很少歸因于面板故障。事實上，kWhAnalytics的一項研究發現，80%的太陽能發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。