Quali sono le principali cause di danni ai pannelli fotovoltaici?

Sebbene i pannelli solari abbiano fatto molta strada, la tecnologia di questi generatori di energia libera è in costante miglioramento. E mentre i pannelli solari sono pensati per resistere alla maggior parte dei climi e sono costruiti per durare fino a 20 anni, non sono ancora immuni ai danni, soprattutto perché sono realizzati con vetro rivolto verso l’esterno. Di seguito sono riportate alcune delle cause più comuni di danno, riportate dagli utenti dei pannelli solari e dagli installatori che li riparano, nonché i modi in cui è possibile evitare di danneggiare i propri pannelli solari.

La caduta di detriti provoca danni ai pannelli solari

I detriti che cadono, anche piccoli detriti come ramoscelli, foglie e sporco, possono causare micrograffi sui pannelli solari. Questi graffi riducono drasticamente la produzione di energia diminuendo la quantità di energia solare che ogni pannello può assorbire perché i graffi impediscono alla luce solare di brillare direttamente sulle celle. I detriti più pesanti come rami interi o ghiande, ad esempio, possono causare molti più danni rompendo completamente i pannelli.

La soluzione più logica è assicurarsi che non ci siano alberi direttamente sopra la testa o nelle immediate vicinanze, ma considerando i numerosi vantaggi di avere alberi intorno alla casa, non è così semplice come sembra. Ma se mantieni la manutenzione dei tuoi alberi facendoli potare regolarmente, non dovrai scegliere tra loro o la durata dei tuoi pannelli solari.

Allo stesso modo, consentire l’accumulo di detriti ridurrà notevolmente l’efficienza dei pannelli solari e ridurrà la produzione di energia, ma la buona notizia è che è facile da evitare. Per eliminare i detriti più piccoli sui pannelli solari, puliscili regolarmente utilizzando un panno in microfibra e il tubo da giardino. Non devi farlo troppo spesso: circa una volta a stagione dovrebbe essere sufficiente. Ma usa il tuo miglior giudizio: se sembra che i tuoi pannelli solari siano sporchi o puoi vedere molte cose su di essi, mettiti a pulire!

Tempeste di grandine

Le tempeste di grandine possono devastare la tua casa e i pannelli solari. Sfortunatamente, c’è poco che puoi fare per proteggere i tuoi pannelli solari dalla dannosa grandine quando colpisce una tempesta. È possibile adottare misure preventive durante l’installazione dei pannelli se si vive in un clima che di solito vede molta grandine.

L’installazione di pannelli solari più piccoli può ridurre i danni causati durante una tempesta di grandine. Questo perché se una parte di un pannello solare viene danneggiata, la perdita di energia prodotta è notevole e quasi come se si perdesse l’intero pannello. È possibile ridurre la perdita di produzione di energia riducendo le dimensioni dei pannelli solari. Sebbene siano più costosi da installare inizialmente, costano meno da sostituire singolarmente rispetto ai pannelli più grandi.

Danni causati dall’acqua ai pannelli solari

I danni causati dall’acqua da guarnizioni deteriorate o vecchie sono un altro punto dolente comune per i proprietari di pannelli solari. Questo non è molto diverso dall’isolamento o dalla sigillatura dei vetri delle finestre. Man mano che il sigillante invecchia, diventa meno efficace e consente all’acqua di fuoriuscire.

Quando ciò accade, può portare a cortocircuiti e degradare i componenti dei pannelli solari. Per evitare danni causati dall’acqua, prenditi il ​​tempo necessario per sigillare ogni pannello o chiedi a un installatore autorizzato di pannelli solari di farlo per te. Saranno in grado di vedere se è possibile fare qualcos’altro per manutenere i tuoi pannelli solari.

Ogni pannello viene testato prima dell’installazione, in genere mentre è ancora in fabbrica. Tuttavia, a volte il cortocircuito si verifica ancora, di solito è causato da difetti di fabbricazione e si verifica se esacerbato da forti venti o pioggia. Chiedi al tuo installatore se la tua garanzia copre problemi come questo e poi considera l’acquisto di una garanzia estesa per proteggerti in futuro.

Hotspot o “punti caldi”

I punti caldi sono punti sui pannelli che sono sovraccarichi e quindi diventano caldi. I punti caldi sui pannelli sono principalmente causati da connessioni mal saldate o sono il risultato di un difetto strutturale nelle celle solari. Connessioni mal saldate provocano una bassa resistenza nella parte del pannello che riceve la potenza generata dalla cella.

Di conseguenza, la tensione può aumentare, il che porta a un punto caldo nei punti saldati e/o in una cella. Questo fenomeno alla fine può portare a un cortocircuito e riduce le prestazioni e la durata del pannello fotovoltaico. Abbiamo identificato punti caldi in diversi parchi solari, che hanno portato alla sostituzione dei pannelli solari, aggiungendo costi Opex significativi a tali progetti.

Micro-crepe

Un fenomeno che incontriamo regolarmente sono le “micro-crepe” nei pannelli fotovoltaici cristallini. Queste sono lacrime microscopiche virtualmente impercettibili nelle celle solari. Durante la produzione dei moduli FV, ma anche durante la spedizione o a causa di pratiche di manipolazione incauta durante l’installazione, possono verificarsi microfessure.

Le microfessurazioni non comportano necessariamente un’immediata perdita di produzione, incidentalmente, ma possono crescere nel tempo, ad esempio a causa della tensione termica, o sotto l’influenza delle condizioni stagionali e meteorologiche. Micro-crepe più grandi danneggeranno le celle solari e questo porterà alla perdita di produzione.

I danni ai punti di contatto della cella solare avranno un’influenza particolarmente significativa sulla produzione di energia della cella. Poiché le celle nel pannello sono cablate in serie, ciò influirà anche sull’uscita di potenza dell’intero pannello. Di conseguenza, le prestazioni del pannello diminuiscono in diretta correlazione con il numero di celle rotte.

Molteplici sbarre vengono spesso installate nei pannelli più costosi per mitigare questo problema. Di recente abbiamo testato diversi marchi di moduli in diversi parchi solari e abbiamo scoperto che, in media, le microfessurazioni interessano un’alta percentuale dei moduli, con conseguente perdita di produzione significativa (abbiamo riscontrato un calo delle prestazioni del 2-3% correlato alle micro-crepe ).

Contaminazione delle tracce di lumaca

La scia di lumaca è uno scolorimento del pannello che di solito si manifesta solo dopo un paio d’anni di produzione. Le tracce di lumaca hanno molteplici cause, ma una può essere attribuita all’uso di pasta d’argento di metallizzazione frontale difettosa, nel processo di produzione delle celle solari. La pasta d’argento difettosa può portare a umidità nel pannello e, come risultato di questa umidità, può verificarsi un’ossidazione tra la pasta d’argento e il materiale di incapsulamento chiamato EVA (etilene vinil acetato).

Questo processo indesiderato rilascia ossido d’argento, acido acetico (aceto) e idrogeno. L’effetto di questa reazione viene trasmesso dal retro del pannello alla parte anteriore del pannello e provoca un guasto chimico sulla parte anteriore del pannello. Questo diventa visibile come “tracce di lumaca”, con conseguente riduzione delle prestazioni del pannello. Le tracce di lumaca possono anche sorgere a causa di crepe microscopiche nel pannello.

Effetto PID

PID sta per “Potential Induced Degradation”. Questo problema può sorgere quando si verifica una differenza di tensione tra il pannello e la messa a terra. Per motivi di sicurezza, il pannello solare è collegato a terra, il che può causare una dannosa differenza di potenziale tra la messa a terra e la tensione generata dal pannello. In alcuni casi, questo genera una tensione che viene parzialmente scaricata nel circuito di alimentazione primario. Le conseguenze di questo effetto sono una riduzione continua delle prestazioni e un invecchiamento accelerato del pannello fotovoltaico. Abbiamo visto PID influenzare gli impianti solari e portare a una perdita di prestazioni fino al 10%.

Corrosione interna, delaminazione

La corrosione interna (ruggine) si verifica quando l’umidità penetra nel pannello. I pannelli devono essere a tenuta d’aria e d’acqua. Per ottenere ciò, i componenti dei pannelli (lo strato di vetro, le celle solari e il foglio posteriore) vengono laminati sotto vuoto. Tuttavia, se il processo di laminazione non è stato eseguito correttamente o era troppo breve, ciò può portare alla delaminazione durante il funzionamento.

La delaminazione è il distacco dei componenti laminati. La delaminazione, ma anche il rivestimento del modulo montato in modo errato, ad esempio, può causare la penetrazione di umidità o la formazione di bolle. L’umidità porta alla corrosione, che diventa visibile come macchie più scure sul pannello. Questo spesso inizia dal bordo del pannello e può, a seconda della gravità, diffondersi sul resto del pannello.

La corrosione sulla parte metallica conduttrice del pannello, in particolare, porterà a una significativa riduzione della produzione del pannello. La produzione del pannello diminuirà in diretta correlazione con le dimensioni di queste aree più scure (corrose). Anche i pannelli fotovoltaici senza telaio / a film sottile ed i pannelli fabbricati in particolare su substrati di vetro possono soffrire di problemi di umidità e corrosione.