太陽光電發電系統提供分散式輔助電源，可紓解尖峰用電之供電壓力，形成區域分散型電力供應網，有利於電力需求之調配，也將成為未來重要輔助電力供應來源之一。太陽光電之可客製化技術特性，包含發電系統供需使用量及外型構造，皆可依建築設計及使用需求來做最佳的彈性調整。
研究動機與目的
全球的太陽光電建材產品應用檢測規格皆以歐、美、日為主，所以其訂定的規範是依據該地區輸入販售的標準檢測。台灣也相對地積極投入光電相關領域的開發，政府也採政策性的鼓勵研發與獎勵使用，試圖因應世界節能減碳之科技發展趨勢，進而打開內需市場，提升太陽光電產業發展。為確認在國際規範下，太陽光電模組之25 年的工作使用壽命是否適用於台灣之多颱氣候，本研究針對國際太陽光電模組檢測認證規範IEC-61215 之機械荷重測試為受力檢測範圍，採用中央標準檢驗局CNS-13972 風壓試驗為研究方法、蒲福風級表為對照基準，以及參照營建法中建築物設計風力之計算，進行該一般型結晶矽太陽光電模組於台灣建築的適用性能評估研究。
研究設計與實驗規劃
本研究目標實驗對象設定為最基本製程條件下的一般型結晶矽太陽光電單元模組，研究方法以實體風壓檢測為主，進行單元模組於正、負風壓的交互測試解析，運用三點式位移感知器並記錄變形過程，以全程目視監測其該目標實驗品於不同風壓條件下，檢測模組構件的殘留變形量，更針對該受測之太陽電池模組進行抗風壓測試前、後的電力輸出功率之損益評估。
1. 抗風壓研究之實驗探討因子
在整體分次測試過程中，依據IEC-61215 規範內容10.16 機械荷重測試規定，以2,400 Pa (±800 Pa)之測試最低下限，亦相當於130 km/hr 之風壓（約陣風安全因數3）為該項測試基準，且規定該模組所銷售之區域有欲抵抗嚴重之積雪/ 冰之需求時，其模組前表面壓力需增加到5,400 Pa 。故本一般型結晶矽太陽光電單元模組抗風壓檢測研究分析，便是以2,400 Pa 為實驗基準，並以5,400 Pa 為最高測試條件。目視檢查重點項目：1是否造成單元模組的外部表面產生破裂、彎曲、不規則或損傷；2對太陽光電單元模組中所包覆的太陽電池及其串與之接合處，是否因實驗檢測而產生破損及裂紋；3針對該模組夾合層與鋁合金框架，是否因機械鬆脫作用而對單元模組所造成的損害的研究。
2. 太陽光電單元實驗模組設計與製作
此類型的太陽光電模組占目前台灣85% 的總裝置量，且大多應用於具有桁架支撐之踞置型裝置系統上，也是目前國內外最為普遍採用的方法及產品樣式。
圖一、太陽光電單元實驗模組結構設計及製作
3. 實驗設備分析及流程設計
(1)電性能量測實驗設備分析
本實驗之最大功率量測設備及標準是採用工研院認證檢測實驗室之太陽光模擬器（圖二）來量測實驗模組於STC 下的電性能量，根據IEC-61215 規範內容10.2 中的最大功率量測，在STC（1,000 W/m2 照度；25°C 太陽電池溫度， AM1.5 光譜，且具有CNS 13059-3 之參考太陽光譜照射度分布）下，參考太陽光譜照射度分布的條件，以測定模組隨負荷變化之電性能量，分別對該實驗模組的風壓檢測前、後之電性能量輸出功率進行損耗效益評估，確定太陽電池在受壓變型後的電性能量輸出品質變異，以輔助目視檢查的實驗依據。
圖六、三點式變位量測之定位基準
研究結果
1. 抗風壓評估因子影響解析
在整體測試過程中，以目視檢查方式，針對正、負風壓測試基準分別為2,400 Pa 、3,400 Pa 、4,400 Pa 及5,400 Pa 做全程記錄監測；以（測試點2）的變位量最大，其中以5,400 Pa 之變形位移最大，且最大撓度為41.4 mm ，以及其他測試數值如表三所示。該實驗模組在全程目視檢查重點項目中，並沒有造成單元模組的外部表面產生破裂、彎曲、不規則或損傷，模組結構所包覆之太陽電池……以上內容為重點摘錄，如欲詳全文請見原文
作者：陳烜睿、徐春明、張貴維 / 工研院綠能所，江哲銘 / 國立成功大學