太阳能板背板衰退

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表现，而最近美国科学家发现，“酸”也会降低模块的寿命。而现有的能源有限，需要人们不断发展新能源，而太阳能就是一个不错的选择，人们开始大力发展太阳能能发电。

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结合成载子再结合中心，为硼氧对(Boron-oxygen Pair)产生的缺陷，这会减少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，但是随着太阳能设备量增加，损失的发电量就会积少成多，最终变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环境进行光照衰减。

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，那些负责保护太阳能板的“塑胶背板”其实不如我们想象的牢靠，虽然说东西都有其寿命，但有些背板出现裂痕、破裂的速度实在太快了。

其中太阳能背板得具备保护电池的功用，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、高温高湿冲击、湿冷冻、抗张强度，阻绝水气并抵御撞击，若有裂纹，水气与氧气会渐渐渗入，最后可能会有漏电的危险。

美国国家标准暨技术研究院(NIST)材料工程师Xiaohong Gu表示，团队发现在2010年到2012年间，尽管有些背板已经符合标准，但还是在短短4年内出现严重裂纹。

该团队为了解决这烦人的问题，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年间出现裂痕，而经过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，可能是封装材料中的聚合物EVA出了问题，EVA其中的乙酸(acetic acid，也就是醋酸)是主嫌，封装材料在太阳的曝晒下，会开始降解并产生破坏性的化学物质，进而影响底下的背板，加快背板衰退速度。

为揪出犯人，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较，最后他们发现显微镜下，比起没有泡水、泡在水中的聚醯胺，泡在乙酸的塑胶出现了许多样裂缝;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更加全面，同时也有助于厂商推出寿命更长的太阳能板。目前研究已发布在《Photovoltaics: Research and Applications》。目前太阳能还未能更好被人类利用，需要科研人员不断努力，研究出更高效地产品，这样才能保证我们人类的能源够人类发展所需。