De komende twee decennia krijgen we te maken met een exponentiele stijging van het aantal afgedankte zonnepanelen. Stichting Organisatie Producentenverantwoordelijkheid E-waste Nederland start daarom zelfs een waarborgfonds om toekomstige recycling van zonnepanelen te kunnen garanderen. Zonnepanelen bevatten geen ‘bewegende en onderhoudsgevoelige’ onderdelen, maar worden meestal na pakweg 25 jaar toch vervangen, waarom is dat?
Degradatie van zonnepanelen
Na verloop van tijd zal het opwekvermogen van een zonnepaneel onherroepelijk afnemen. Dit noemen we ‘degradatie’. Bij zonnepanelen van hoge kwaliteit zal het degradatieproces minder snel verlopen. Gemiddeld genomen boeten zonnepanelen per jaar zo’n half procent in op het opwekvermogen. Dit betekent zeker niet dat zonnepanelen na het verstrijken van de gemiddelde levensduur (volgens veel fabrikanten zo’n 25 jaar) helemaal niet meer werken. Technisch gezien werken ze nog steeds, het is echter het door de jaren heen opgestapelde rendementsverlies dat een grens bereikt zodat vervanging van de panelen financieel aantrekkelijk wordt. Enfin, feit is dat zonnepanelen door bepaalde factoren aan degradatie onderhevig zijn. Denk hierbij aan de blootstelling van ultraviolet zonlicht en het weer dat continue verandert. Degradatie van zonnepanelen kan op verschillende manieren plaatsvinden:
Degradatie door veroudering
Bij deze manier van degradatie kan iedereen wel een voorstelling maken. Slijtage veroorzaakt door de tands des tijd, natuurlijk slijtage. Factoren die hierbij een rol spelen zijn onder andere scheurvorming als gevolg van weersomstandigheden, vervuiling van de zonnecellen, oxidatie en andere chemische reacties die zich op termijn voordoen in de toegepaste materialen. Een andere factor die de afbraaksnelheid kan versnellen, is de kwaliteit van de toegepaste materialen. Goedkopere panelen zijn doorgaans licht uitgevoerd en daardoor meer kwetsbaar voor ‘verouderingsdegradatie.’
Degradatie door licht (LID)
Degradatie door licht noemen we ‘Licht geïnduceerde degradatie’ (LID). Dit treedt op zodra het zonnepaneel voor het eerst wordt blootgesteld aan zonlicht. Hierdoor ontstaat er een reactie in het paneel, waardoor het opwekvermogen iets minder wordt. Dit noemt men ook wel de aanpassingsfase of ‘initiële degradatie’ die het zonnepaneel ondergaat. Deze vorm van degradatie doet zich altijd voor binnen de eerste duizend uur nadat een paneel in bedrijf is gesteld. De efficiëntie van zonnepanelen in deze fase gaat gemiddeld met 1 tot 3 procent omlaag, maar zal daarna stabiliseren.
Degradatie door spanningsverschillen (PID)
Potentieel geïnduceerde degradatie (PID) is een vorm van degradatie die zich niet altijd voordoet. Gebeurt het wel, dan kan het opwekvermogen van het zonnepaneel tot wel tientallen procenten dalen. PID treedt op wanneer componenten in een systeem verschillende spanningen hebben, bijvoorbeeld het frame en de zonnecel. Dit veroorzaakt spanningslekken die het paneel schade toebrengen. Voldoende isolerende bescherming tussen de cel en het frame voorkomen deze vorm van degradatie. In het verleden waren fabrikanten nog niet zo bewust van PID, dat zich pas na een aantal jaren openbaart. PID doet zich dan ook met name voor bij de oudere zonnepanelen.
Degradatie door licht én verhoogde temperatuur (leTID)
En dan is er nog degradatie door licht én verhoogde temperatuur, ook wel leTID genoemd. De meeste moderne zonnepanelen beschikken over zogenoemde PERC zonnecellen met een hoog opwekvermogen. Door de opbouw van de cellen, kunnen deze in sommige samenstellingen en onder bepaalde omstandigheden versneld degraderen door LeTID. Deze vorm van degradatie kan zich voordoen binnen de eerste maanden tot eerste jaren na installatie. Hierdoor kunnen zonnepanelen wel tot 10 procent extra degraderen. Momenteel is er nog volop onderzoek gaande om goed inzichtelijk te krijgen welke parameters in welke mate invloed hebben op leTID degradatie. Om te bepalen of een zonnepaneel last krijgt van degradatie door LeTID is het wel mogelijk om hierop te testen. Panelen die goed uit deze test komen, krijgen een certificaat zodat afnemers zeker weten dat de nieuwe panelen optimaal zullen presteren.
