Механизмы деградации, вызванные циклами замерзания-оттаивания в фотоэлектрических модулях в условиях холодного климата

Современное развитие возобновляемой энергетики привело к широкому внедрению фотоэлектрических (ФЭ) систем. Несмотря на традиционные представления о использовании солнечных панелей ряд разработок в области ФЭ позволяют получать неплохую выработку электрической энергии в регионах с холодным климатом. Однако эксплуатация ФЭ модулей в таких суровых условиях сталкивается с комплексом специфических воздействий, наиболее критичным из которых являются многократно повторяющиеся циклы замерзания и оттаивания влаги на солнечных панелях и их расширение и сжатие. Эти циклические температурные и механические нагрузки ускоряют деградацию материалов и компонентов, вызывая расслоение, коррозию и микротрещины, что критически влияет на производительность и долговечность систем. В работе представлено детальное исследование механизмов деградации ФЭ модулей, вызванных циклами замерзания-оттаивания, на примере климата Санкт-Петербурга. На основе натурных наблюдений и анализа данных, полученных другими учеными, выявлены и проанализированы ключевые деградационные процессы, влияющие на работоспособность ФЭ систем в данной климатической зоне. Полученные результаты необходимы для понимание специфики деградации в холодном климате для разработки методов повышения сохранения эксплутациооных характеристик ФЭ модулей, в первую очередь КПД преобразования солнечной энергии в электрическую.