光伏发电因具有环保、可持续、运营成本低等优点,近年来得到了快速大规模发展。光伏组件是光伏发电系统的重要单元,在长期运行中受到环境、电应力等因素影响,易出现衰退现象,导致输出功率降低、寿命缩短、经济收益下降。分析光伏组件衰退机理及模式,并进行寿命预测,可为光伏组件的运行维护提供技术支持,对提升光伏发电系统的稳定性、可靠性和经济效益具有重要的理论和实用价值。针对光伏组件衰退分析与寿命预测问题,论文通过分析组件衰退机理及电特性,开展衰退建模与寿命预测方法研究。主要研究内容如下:分析光伏组件工作原理和等效电路模型,研究封装部分和金属连接部分的衰退机理与衰退模式。在此基础上,结合试验分析不同模式下电特性变化特点并选取衰退因子,进而研究衰退因子变化对光伏组件电特性的影响,为下文光伏组件精确建模与寿命预测提供基础。研究考虑组合环境应力的寿命预测方法。为量化环境因素对组件衰退的影响,以物理解析方程作为环境应力转换函数,并利用累积损伤模型将环境应力与退化轨迹进行耦合,模拟组件实际衰退过程,进而搭建高精度的物理退化模型;为体现组件材料的活化能等潜在特性,结合离散物理模型并引入数据驱动理论,开展基于粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）的物理模型参数估计以搭建寿命预测模型。在此基础上,利用不同气候下光伏组件的衰退数据验证所提模型寿命预测的准确性。研究光伏组件衰退电路建模以及基于电特性的高斯过程回归（Gaussian Process Regression,GPR）寿命预测方法。分析光伏组件衰退过程以及衰退因子对光伏组件电特性影响,研究基于指数衰减特性的衰退电路建模,并通过实际数据验证建模精度。利用衰退模型定量分析衰退因子对输出功率的影响,进而研究以等效串联电阻和输出功率作为光伏组件寿命预测指标的GPR寿命预测方法,并从核函数及数据特性角度分析所提方法的精度和鲁棒性。仿真与实例验证表明,所提方法适于小样本、非线性数据的光伏组件寿命预测。