최근 이탈리아 북부에서 발생한 우박 폭풍은 이러한 갑작스럽고 격렬한 대기 현상이 광전지 시스템에 초래할 수 있는 피해에 대한 관심을 불러일으켰습니다. 몇몇 시스템 소유자는 손상된 식물의 사진을 소셜 네트워크에 게시하여 우박 폭풍의 폭력성과 무엇보다도 어떤 경우에는 직경이 20cm에 이르는 우박의 크기를 명확하게 보여주었습니다.
그러나 이러한 입자가 광전지 시스템을 손상시키려면 얼마나 커야 합니까? 손상이 심각해지는 임계 임계값으로 간주할 수 있는 것은 무엇입니까?
우리는 2016년 6월 네덜란드에서 발생한 역사적인 우박의 보험 피해 데이터를 조사한 VUA(Vrije Universiteit Amsterdam)의 2019년 보고서를 털어 이러한 질문에 답하려고 했습니다.
네덜란드 연구원들의 결론에 따르면, 태양 전지 패널의 손상은 주로 최대 크기가 3cm 이상인 우박에서 발생합니다. "큰 우박(4cm 이상)은 작은 우박보다 평균적으로 더 많은 피해를 일으키지만, 태양 전지판에 대한 피해량도 더 다양하다"고 논문 "우박에 대한 태양 전지판의 취약성"에서 설명했다.
3cm부터는 보이지 않는 손상과 눈에 보이는 손상이 모두 발생할 수 있지만 4cm부터는 눈에 보이는 손상의 비율이 크게 증가합니다.
가장 작은 크랙(마이크로 크랙)은 전면 유리층이 아닌 실리콘에 형성되어 초기 수율의 감소가 없습니다. 그러나 몇 달이 지나면 손상된 부분의 전력이 급격히 떨어지기 시작하고 약 1년 후에는 패널 외부에도 미세한 균열이 보입니다. 모든 손상은 태양 전지판의 수명을 줄입니다.
우박의 방향에 대한 지붕의 방향은 우박으로 인한 태양 전지판의 손상에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 이 요인이 우박의 크기보다 훨씬 더 결정적일 수 있다고 연구원들은 설명했습니다.
한편, 태양광 패널이 설치된 각도조차도 태양광 패널의 손상에 영향을 미칠 수 있다는 경험적 증거가 있습니다. 과학자들의 결론에 따르면 기울기가 더 크면 손상을 완화하는 데 도움이 될 것입니다.
이 연구는 또한 우박 폭풍으로 인한 피해와 마찬가지로 유럽과 네덜란드에서 우박 폭풍의 빈도가 증가하고 있음을 보여줍니다. 이는 태양광 패널과 같이 노출된 항목이 앞으로 더 취약해질 수 있음을 나타냅니다.
"우박 위험과 우박에 대한 태양 전지판의 취약성은 위험 모델과 기후 적응 전략에 포함되어야 합니다."라고 네덜란드 연구원들은 결론지었습니다.
