Les dommages ou la dégradation qui cellules solaires polycristallines sont sujets après avoir connu une expansion thermique multiple et la contraction est en fait étroitement liée aux caractéristiques de leur structure et de leurs matériaux. Étant donné que les cellules solaires absorbent le rayonnement solaire pour générer de la chaleur pendant la journée, lorsque la température baisse fortement la nuit ou les jours nuageux, il y aura des différences de température significatives à la surface des cellules. Cette contrainte thermique provoque l'expansion et la contraction des matériaux cellulaires, ce qui augmente la charge mécanique dans son utilisation à long terme, ce qui peut provoquer une fatigue des matériaux, des fissures ou d'autres dommages structurels.
En particulier, les cellules solaires polycristallines en silicium, bien qu'elles aient une efficacité de conversion élevée et de faibles coûts de fabrication, ont une mauvaise résistance à la chaleur par rapport aux cellules de silicium monocristallin en raison de leur structure cristalline de silicium complexe et irrégulière. Avec une expansion thermique répétée et une contraction, les matériaux de silicium polycristallin peuvent développer des microfissures et même former des fissures plus grandes à long terme. Ces fissures affectent non seulement l'efficacité de conversion photoélectrique, mais peuvent également affecter la connexion électrique et la déconnexion du circuit de la cellule, ce qui fait échouer ou se dégrader la cellule sous des changements de température extrêmes.
Les matériaux d'emballage et les couches externes en verre de cellules solaires polycristallines sont également affectées par les différences de température. Bien que les cellules solaires modernes utilisent une technologie d'emballage améliorée et un verre renforcé pour améliorer la résistance à la chaleur, une contrainte thermique excessive peut encore provoquer la fissuration du verre ou la perte de la couche d'emballage, augmentant le risque de contamination et de pénétration de l'humidité à la surface cellulaire. Ces dommages physiques affectent directement l'efficacité de la production d'énergie de la cellule et peuvent entraîner des défaillances électriques plus graves.
Afin de faire face à ces problèmes, de nombreux fabricants de cellules solaires multicristallins de haute qualité ont commencé à utiliser des matériaux avec des coefficients de dilatation thermique assortis pour réduire l'impact de la contrainte thermique sur la cellule. De plus, avec l'avancement continu de la technologie, il existe également de nouveaux matériaux, tels que les cellules solaires à couches minces, qui ont une forte tolérance à la contrainte thermique et peuvent mieux s'adapter entre des températures élevées et basse, réduisant les problèmes potentiels causés par l'expansion thermique et contraction.
Même ainsi, lorsque vous utilisez des cellules solaires multicristallines, les facteurs environnementaux ont toujours un impact important sur leur durabilité. Dans des conditions climatiques extrêmes, la durée de vie des cellules solaires peut être affectée, donc lors du choix d'un emplacement d'installation, une priorité doit être accordée aux zones avec de petites différences de température. De plus, le nettoyage et l'inspection réguliers peuvent également aider à détecter les éventuels microfissures ou autres problèmes structurels, et prendre des mesures pour les réparer ou les remplacer dès que possible pour assurer le fonctionnement à long terme et efficace de la batterie.
