市場調査レポート

太陽電池(PV)モジュールの信頼性の検証

PV Module Reliability Scorecard 2014

発行 Greentech Media Inc. 商品コード 308352
出版日 ページ情報 英文
納期: 即日から翌営業日
価格
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太陽電池(PV)モジュールの信頼性の検証 PV Module Reliability Scorecard 2014
出版日: 2014年07月17日 ページ情報: 英文
概要

今日の太陽光発電設備のうち2/3は、この3年間に設置されたものです。そして2020年までに太陽電池の設置量は4倍増となり、設備容量は2013年の128.3GWから2020年には528.1GWにまで拡大すると予想されています。しかし、太陽光発電プロジェクトの急拡大の影で、全体的な製品品質に対する懸念が広がっています。他方で、モジュールの信頼性に関する問題は大きく誤解されたままの状態が続いています。現時点では、製品寿命を迎えるまでの発電量の動きはまだ不明で、またベンダー側からモジュールの長期的な信頼性に関するデータは公開されていません。

当レポートでは、太陽光発電モジュールの長期的な信頼性−−製品寿命を迎えるまでの発電量と品質劣化の進行状況−−について分析し、検証方法の詳細について説明すると共に、主要ベンダーのモジュールの信頼性の検証結果やその解釈、現場への適用の可能性といった情報を盛り込んでお届けいたします。

第1章 イントロダクション

  • 「モジュールの信頼性」とは何を意味するのか?
  • モジュールの信頼性の問題はどれだけ重要なのか?

第2章 モジュールの信頼性と検査

  • モジュールの信頼性の沿革
  • 既存の証明・品質認定手法の限界
  • 劣化/故障
  • 修復可能/不可能な劣化

第3章 信頼性検査の手法

  • 検査の設計と哲学
  • モジュールの選定とサンプリングの過程
  • 初期モジュールの準備と評価
  • 反復検査の過程

第4章 太陽電池(PV)の信頼性の検証試験とその結果

  • 分析結果サマリー
  • 熱循環試験
  • 動的力学的負荷試験
  • 結露凍結試験
  • 耐湿試験
  • PID+/PID- 検査

第5章 結論:分析結果の活用可能性と解釈

  • 実験室データの現場データへの適用
  • 結論

図表一覧

分析対象企業

  • Astronergy
  • Inventec
  • Jinko Solar
  • 京セラ
  • LDK Solar
  • ReneSola
  • Suntech
  • Trina Solar
  • Yingli Solar
目次

Two-thirds of today's cumulative solar capacity has been installed within the last three years, and PV installations are forecasted to quadruple by the end of the decade, growing from 128.3 GW at the end of 2013 to 528.1 GW by the end of 2020. Against this backdrop of strong demand, there is growing concern that systemic quality issues will affect an exponentially increasing proportion of PV projects. Yet, so far, the extent of the module reliability problem has been largely misinterpreted and ill-understood. With full-life field data on today's products years away, and without access to publicly available data comparing long-term module reliability by vendor, how can buyers and investors factor quality into their procurement discussions?

The PV Module Reliability Scorecard aims to address this critical problem. The Scorecard defines a reliable module as one which can deliver its promised and guaranteed energy yield over its lifetime. With its supplier-specific performance analysis, the Scorecard is another tool for investors' and developers' quality-backed procurement strategies.

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This 42-page report includes vital information about module reliability and testing, along with a comprehensive breakdown of the reliability testing regimen used for the Scorecard, full Scorecard tests and results, and interpretation of the results and their applicability to real-world data.

Module Manufacturers Identified in the Scorecard Include:

  • Astronergy
  • Inventec
  • Jinko Solar
  • Kyocera
  • LDK Solar
  • ReneSola
  • Suntech
  • Trina Solar
  • Yingli Solar

Table of Contents

1. Introduction

  • 1.1. What Does Module Reliability Mean?
  • 1.2. How Big Is the Module Reliability Problem?

2. Module Reliability and Testing

  • 2.1. A Brief History of Module Reliability
  • 2.2. The Limitations of Existing Certification and Qualification Regimes
  • 2.3. Degradation Versus Failure
  • 2.4. Reversible Versus Permanent Degradation

3. The Reliability Testing Regimen

  • 3.1. Test Design and Philosophy
  • 3.2. Module Selection and Sampling Process
  • 3.3. Initial Module Preparation and Characterization
  • 3.4. Recurring Procedures

4. PV Reliability Scorecard Tests and Results

  • 4.1. Results Summary
  • 4.2. Thermal Cycling
  • 4.3. Dynamic Mechanical Load
  • 4.4. Humidity-Freeze
  • 4.5. Damp Heat
  • 4.6. PID+ and PID- Test

5. Conclusions: Applicability and Interpretation of Results

  • 5.1. Translating Laboratory Data Into Real-World Data
  • 5.2. Conclusions

List of Figures

1. Introduction

  • Cumulative Installed Global PV Capacity
  • Annual Installations by Region

2. Module Reliability and Testing

  • Jet Propulsion Laboratory's Block Buy Modules
  • The Bathtub Curve
  • Linear Warranty Versus Step Function Warranty

3. The Reliability Testing Regimen

  • Initial Module Preparation and Characterization
  • I-V Curve
  • Fundamental Performance Metrics
  • Electroluminescence Imaging
  • Module Failure Mode: Hot Spot

4. PV Reliability Scorecard Tests and Results

  • PV Reliability Scorecard Test Results Summary
  • Thermal Cycling Failure Modes
  • Broken Interconnect
  • Thermal Cycling Test Procedure
  • Thermal Cycling Test Results
  • Dynamic Mechanical Load Failure Modes
  • Module Failure Mode: Solder Joint Degradation
  • Dynamic Mechanical Load Test Procedure
  • Dynamic Mechanical Load Test Results
  • Module Failure Mode: Corrosion
  • Humidity-Freeze Failure Modes
  • Humidity-Freeze Test Procedure
  • Humidity-Freeze Test Results
  • Layers of a PV Module
  • Damp Heat Failure Modes
  • Module Failure Mode: Laminate Outgassing
  • Damp Heat Test Procedure
  • Damp Heat Test Results
  • Failure Mode: PID
  • PID Failure Modes
  • PID Test Procedure
  • PID+ Test Results
  • PID- Test Results

5. Conclusions: Applicability and Interpretation of Results

  • The Scorecard Testing Regimens
  • Annual Installation Demand: Top 10 Regional Markets vs. Rest of World
  • Annual Installation Forecast by Climate: Top 10 Solar PV Markets
  • Scorecards Results Summary
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