太阳能板短命元凶，科学家发现“酸”会加速背板衰退

太阳能板并非恒久远，其寿命约25年，而紫外线、风吹雨打、砂石也会影响太阳能板的发电体现，而最近美国科学家发现，“酸”也会降低模块的寿命。

只要太阳能板一开始运行，寿命时钟就会开始倒计时，首先太阳能板会先遇到初始光衰（LID）现象，安装几小时后，转换效率大多会下降2%左右，这是因为太阳能电池大多是由P型掺硼晶体硅体制造，当太阳能照射到电池，其中的硼会跟氧原子联合成载子再联合中心，为硼−氧对（Boron-oxygen Pair）发生的缺陷，这会淘汰太阳能电池电荷载子寿命，进而影响电池转换效率。

以单片模块来看可能没什么，可是随着太阳能设备量增加，损失的发电量就会集腋成裘，最终酿成难以忽略的重大损失，若要解决问题，要从改变晶体硅品质、更换掺杂剂或是先在受控情况举行光照衰减。

而最近科学家还发现，除了初始光衰外，太阳能板寿命比预期的还要短几十年，那些卖力掩护太阳能板的“塑胶背板”其实不如我们想象的牢靠，虽然说工具都有其寿命，但有些背板泛起裂痕、破裂的速度实在太快了。

其中太阳能背板得具备掩护电池的功用，最常见的背板则是聚醯胺（polyamide，PA；醯音同溪），它得具备耐紫外线、高温高湿打击、湿冷冻、抗张强度，阻绝水气并抵御撞击，若有裂纹，水气与氧气会徐徐渗入，最后可能会有泄电的危险。

美国国家尺度暨技术研究院（NIST）质料工程师Xiaohong Gu表现，团队发现在2010年到2012年间，只管有些背板已经切合尺度，但还是在短短4年内泛起严重裂纹。

该团队为相识决这烦人的问题，收集来自美国、中国、泰国与意大利等地的太阳能背板，而这些背板都在3到6年间泛起裂痕，而经由一系列化学与机械测试后，还发现越硬的地方越容易裂开，最容易碎裂的地方反而在背板内侧。

对此，团队推测，可能是封装质料中的聚合物EVA出了问题，EVA其中的乙酸（acetic acid，也就是醋酸）是主嫌，封装质料在太阳的曝晒下，会开始降解并发生破坏性的化学物质，进而影响底下的背板，加速背板衰退速度。

为揪出监犯，科学家把几根条状的聚醯胺泡在醋酸5个月，然后再跟泡在一般水的对照组比力，最后他们发现显微镜下，比起没有泡水、泡在水中的聚醯胺，泡在乙酸的塑胶泛起了许多样裂痕；进一步分析溶液中的聚酰胺降解产物，也是乙酸溶液的浓度较高，显然酸会加速聚酰胺的衰退速度。

该团队认为，这项研究或许可有助于推出全新的耐用性测试项目，这样一来背板的耐用性检测能越发全面，同时也有助于厂商推出寿命更长的太阳能板。现在研究已公布在《Photovoltaics: Research and Applications》。

（图片泉源：NIST）