Przeciwnicy rozwiązań, które wypychają z rynku paliwa kopalne, rozpaczliwie uczepili się argumentu, że samochodowe baterie Li-ion czy panele fotowoltaiczne będą nadawały się do wyrzucenia po 5, 10, maksymalnie 15 latach eksploatacji. Kolejne fakty przeczą temu twierdzeniu. Amerykańskie Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) policzyło, że średnia degradacja ogniw fotowoltaicznych to 0,5 procent rocznie, przy czym są takie, które tracą 0,8 procent sprawności rocznie a modele premium (Panasonic, LG) gubią zaledwie 0,3 procent rocznie.
Średni spadek sprawności fotowoltaiki pomijalny średnioterminowo, zauważalny dopiero długoterminowo
Fotowoltaika to genialny wynalazek, który pozwala na wytwarzanie energii elektrycznej bezpośrednio ze światła, bez całego łańcucha pośredników w postaci roślin czy zwierząt, nie mówiąc o uśmiechniętych istotach w rodzaju Daniela Obajtka. W przeciwieństwie do paliw kopalnych, które potrafimy zużyć tylko raz, w przeciwieństwie do produktów działających mechanicznie, które psują się w perspektywie lat, fotowoltaika potrzebuje dziesięcioleci, by stracić zauważalną część sprawności. Zwykle mówi się o 20-25 latach, po których należy ocenić wydajność paneli, chociaż są takie instalacje, które działają już ponad 40 lat:
Najstarsza instalacja fotowoltaiczna w Europie (c) Domenico Chianese i in. / Wiley
Największy (tymczasowy) spadek wydajności bierze się z wpływu pogody. Jeżeli ogniwa fotowoltaiczne są zbyt ciepłe, ich zdolność do konwersji fotonów na elektrony spada. Przegrzewanie przyspiesza degradację ogniw również w perspektywie długoterminowej, dlatego na całym świecie pracuje się nad przechwytywaniem podczerwieni, by dosłownie wycisnąć z niej dodatkową energię. Takie działanie nie tylko zwiększałoby sprawność ogniw fotowoltaicznych, ale też obniżałoby ich temperaturę.
Nanopułapka na niskoenergetyczne fotony, która konwertuje podczerwień na światło widzialne, by zwiększyć sprawność fotowoltaiki (c) Rice University
Temperatura działa niekorzystnie również długoterminowo: regularne rozgrzewanie się i wychładzanie ogniw wywołuje w nich naprężenia mogące prowadzić do mikropęknięć struktur i obniżenia sprawności. Dlatego wyższą degradację obserwuje się w systemach montowanych na dachach funkcjonujących w gorących klimatach. Oprócz tego stałą degradację powodują podbijane elektrycznie jony pierwiastków wzbudzane na granicy między półprzewodnikiem a jego otoczeniem, szkłem czy metalem.
Panele fotowoltaiczne na dachach (c) Maciej Rolski / Flickr
Jednak nawet suma wszystkich niekorzystnych czynników ma niewielki wpływ na ogólną sprawność fotowoltaiki. Według NREL mediana spadków wydajności wynosi 0,5 procent rocznie, czyli po 20 latach ogniwa fotowoltaiczne mają 90 procent pierwotnej wydajności. Produkty słabe tracą średnio 0,8 procent sprawności rocznie, co przekłada się na 82,5 procent wydajności po 25 latach. Produkty najwyższej jakości – Panasonic, LG – potrafią zgubić ledwie 0,3 procent rocznie, więc po 25 latach ich sprawność wynosi 93 procent (źródło). W gorącym klimacie Indii roczny spadek wydajności to aż 1,47 procent, ale na obszarach górskich tego samego kraju było to już tylko 0,7 procent rocznie (źródło).
