Thiệt hại hoặc suy thoái mà Tế bào mặt trời đa tinh thể dễ bị sau khi trải qua nhiều sự mở rộng nhiệt và co lại thực sự liên quan chặt chẽ đến các đặc điểm của cấu trúc và vật liệu của chúng. Vì pin mặt trời hấp thụ bức xạ mặt trời để tạo ra nhiệt vào ban ngày, khi nhiệt độ giảm mạnh vào ban đêm hoặc vào những ngày nhiều mây, sẽ có sự khác biệt về nhiệt độ đáng kể trên bề mặt của các tế bào. Ứng suất nhiệt này gây ra sự giãn nở và co lại của các vật liệu tế bào, làm tăng tải trọng cơ học trong việc sử dụng lâu dài, có thể gây ra sự mệt mỏi vật liệu, nứt hoặc thiệt hại cấu trúc khác.
Cụ thể, pin mặt trời silicon đa tinh thể, mặc dù chúng có hiệu quả chuyển đổi cao và chi phí sản xuất thấp, có khả năng chống nhiệt kém so với các tế bào silicon đơn tinh thể do cấu trúc tinh thể silicon phức tạp và không đều của chúng. Với sự giãn nở và co lại lặp đi lặp lại, các vật liệu silicon đa tinh thể có thể phát triển các vicrocracks, và thậm chí hình thành các vết nứt lớn hơn đang được sử dụng lâu dài. Các vết nứt này không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển đổi quang điện mà còn có thể ảnh hưởng đến kết nối điện và ngắt kết nối mạch của tế bào, khiến tế bào bị hỏng hoặc suy giảm dưới sự thay đổi nhiệt độ cực cao.
Các vật liệu đóng gói và các lớp thủy tinh bên ngoài của pin mặt trời đa tinh thể cũng bị ảnh hưởng bởi sự khác biệt về nhiệt độ. Mặc dù pin mặt trời hiện đại sử dụng công nghệ đóng gói cải thiện và tăng cường thủy tinh để tăng cường sức đề kháng nhiệt, nhưng căng thẳng nhiệt quá mức vẫn có thể gây ra nứt thủy tinh hoặc rụng lớp bao bì, làm tăng nguy cơ ô nhiễm và thâm nhập độ ẩm trên bề mặt tế bào. Thiệt hại vật lý này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả phát điện của tế bào và có thể dẫn đến các lỗi điện nghiêm trọng hơn.
Để đối phó với những vấn đề này, nhiều nhà sản xuất tế bào năng lượng mặt trời đa tinh thể chất lượng cao đã bắt đầu sử dụng các vật liệu với các hệ số giãn nở nhiệt phù hợp để giảm tác động của ứng suất nhiệt đối với tế bào. Ngoài ra, với sự tiến bộ liên tục của công nghệ, cũng có một số vật liệu mới, chẳng hạn như pin mặt trời màng mỏng, có khả năng chịu đựng nhiệt mạnh mẽ và có thể thích nghi tốt hơn giữa nhiệt độ cao và thấp, làm giảm các vấn đề tiềm ẩn do mở rộng nhiệt và sự co lại.
Mặc dù vậy, khi sử dụng pin mặt trời đa tinh thể, các yếu tố môi trường vẫn có tác động quan trọng đến độ bền của chúng. Trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt, tuổi thọ của pin mặt trời có thể bị ảnh hưởng, vì vậy khi chọn một vị trí lắp đặt, nên ưu tiên cho các khu vực có chênh lệch nhiệt độ nhỏ. Ngoài ra, việc làm sạch và kiểm tra thường xuyên cũng có thể giúp phát hiện các microcracks có thể hoặc các vấn đề cấu trúc khác, và thực hiện các biện pháp để sửa chữa hoặc thay thế chúng càng sớm càng tốt để đảm bảo hoạt động lâu dài và hiệu quả của pin.3333
