斯洛文尼亚与挪威的研究小组近期合作，深入探究了安装在平屋顶上的光伏系统中火灾的蔓延机制。研究发现，电池板与屋顶之间的间隙以及点火源的大小是火灾蔓延的关键因素。这项研究的主要成果由Reidar Stølen等人在《物理学杂志》上发表的研究论文中详细阐述。

该研究建立在保险商实验室（UL）十多年前的实验基础上，但与之不同的是，研究小组将点火源放置在光伏组件下方，以模拟由光伏装置电气故障引发的火灾情景。而UL的实验则主要关注向倾斜屋顶上的光伏电池板蔓延的较大外部火灾。

研究小组由来自挪威RISE Fire Research AS和斯洛文尼亚国家建筑与土木工程学院（ZAG）的学者组成。他们通过实验证明，要在光伏装置下方的空腔中起火并蔓延，需要达到一定的能量阈值。这意味着，如果电气故障释放的能量不足以点燃邻近材料，火势将不会蔓延。所需能量的大小取决于几何形状（如距腔体的距离）以及腔体内存在的材料。

在实验装置中，研究小组使用了钢制光伏组件，空腔内没有布线或其他材料，并在倾斜30度的木质刨花板基板上铺有沥青膜。他们发现，改变面板之间的距离对火灾蔓延的影响并不显著，但不同材料和几何形状的组合会影响所需的点火能量。

研究还表明，屋顶每个部分的火灾持续时间受限于可用的燃料负载，大约持续20分钟。采用22毫米刨花板的屋顶结构具有足够的耐火性，可以防止火势蔓延到阁楼。这意味着不一定需要非常坚固的结构来防止火灾进入建筑物。然而，随着建筑中燃料的增加，火灾持续时间和所需的耐火性也会相应增加。

科学家还观察到一种通过熔化和燃烧沥青传播火焰的新机制。与平屋顶相比，在倾斜屋顶上，火焰蔓延得更快，因为烟柱受到屋顶斜坡上的浮力驱动。在平屋顶实验中，火势向各个方向蔓延，并受风的影响更大。

此外，斯洛文尼亚国家建筑与土木工程研究所近期还进行了一系列测试，评估屋顶垂直光伏系统的消防安全参数。研究发现，与传统屋顶安装相比，这些装置提供了更好的消防安全参数。这些实验进一步表明，太阳能模块和屋顶表面之间的距离可能是影响光伏系统火灾蔓延的关键因素。

综上所述，这些研究成果为光伏系统的设计和安装提供了重要的安全指导，有助于降低火灾风险并保护建筑物的安全。