¿Cuál es el modo de falla de un panel solar?

He entendido que los paneles solares no duran para siempre. Las garantías son típicamente un par de docenas de años, y puede esperar que su panel dure quizás el doble del período de garantía.

Pero, ¿qué sucede exactamente cuando el panel falla? ¿Falla repentinamente como los discos duros de la computadora, o su salida se degrada como la capacidad de las baterías? ¿Cuáles son los principios físicos detrás del panel solar que falla? ¿La falla está relacionada de alguna manera con el calor?

¿Las células solares fabricadas por una marca acreditada duran más que las células chinas baratas?

¿Es posible hacer un panel solar que dure esencialmente para siempre dado que un precio lo suficientemente alto es posible? Tal panel podría resultar útil si resulta que el entorno de baja tasa de interés continuará.

Por supuesto, hay muchos tipos de células solares, por lo que la respuesta puede limitarse a los tipos más comunes, es decir, células de silicio policristalinas y monocristalinas.

Leyendo aquiy un par de otros lugares hace que parezca que la degradación del panel solar varía ampliamente. El origen de fabricación no parece estar correlacionado con la longevidad o, si lo es, puede ser opuesto a lo que esperamos (China parece estar bien). La esencia general es que perderá una fracción de un porcentaje por año en promedio. Probablemente se deba a que los fotones de alta energía cambian ligeramente la estructura con el tiempo. La meteorización también es una preocupación. La arena arrastrada por el viento que rasca la superficie y la luz que bloquea el polvo son otras dos formas en que las células se degradan. La mayoría de las instalaciones solares parecen ser capaces de manejar 20-40 años de uso sin problemas, pero algunas no parecen manejar bien el ciclo térmico. En ese caso, puede tener una falla catastrófica de una o varias celdas que provoque que se rompan los enlaces de soldadura deficientes, se produzca la delaminación o se rompan células enteras.

Creo que más preocupante que las células que se degradan es la muerte de la electrónica de soporte (inversor). El costo de instalar una instalación solar en estos días depende en gran medida de los periféricos en lugar de los paneles en sí. La electrónica de potencia para soportar el sistema y su modo de falla es realmente lo que estaría investigando si estuviera en su lugar, ya que creo que la probabilidad de una falla catastrófica es mucho más probable en un plazo mucho más corto.

Esto busca dar un gran resumen de muchos fabricantes y sus vidas. He incluido un diagrama desde allí a continuación:

Solo para abordar la parte de "durar esencialmente para siempre". A diferencia de algunos dispositivos semiconductores que pueden funcionar durante medio siglo o más, los paneles solares no tienen el privilegio de ser utilizados en interiores. Esto significa que sufrirán UV y corrosión y tendrán una vida útil limitada.

También se debe tener en cuenta que los paneles solares producidos en masa son relativamente nuevos, lo que significa que sus cifras de vida útil (que generalmente son de 20-30 años) son solo una extrapolación de las pruebas de envejecimiento acelerado y datos estadísticos limitados de los paneles instalados hace 30 años. Es importante comprender esto si está a punto de tomar una decisión de inversión basada en estos datos. Sería extremadamente cauteloso de invertir en paneles solares si mis ganancias fueran una apuesta sobre si durarán 20 años.