Problemi ai moduli fotovoltaici? Scopriamo insieme le possibili soluzioni

problemi ai moduli

Problemi ai moduli fotovoltaici? Scopriamo insieme le possibili soluzioni

Generalmente, i problemi ai moduli fotovoltaici più diffusi sono i seguenti.

  • PID
  • LID
  • Bave di lumaca e micro crack
  • Hot spot
  • Delaminazione
  • Disassemblaggio del telaio.

Nel corso di questo articolo andremo ad esaminare tutte queste problematiche e, per ognuna, analizzeremo le relative soluzioni.

PID: cos’è e come si manifesta

Si tratta di un fenomeno attraverso cui la cella si polarizza e accumula cariche superficiali che, attraverso il cattivo isolamento, tendono a fluire verso terra anzichè ai poli.

Le cause di questo problema ai moduli possono essere:

  1. cattiva manifattura del frame;
  2. distacco delle giunzioni e busbar;
  3. sistema dimensionato con tensioni troppo alte.

Il PID (Potential Induced Degradation) si manifesta attraverso perdita di potenza fino al 70% e perdita di potenza/errore RISO verso terra durante le giornate particolarmente umide o piovose.

PID

Come risolvere il problema?

  • Verificare dimensionamento inverter ed eventualmente sostituirlo.
  • Dispositivi anti PID a polarizzazione inversa notturna.
  • Verifica dispersioni verso terra e, di conseguenza, verificare l’integrità dei moduli.
  • Verificare inclinazione che sia sempre superiore a 5°.
  • Functional grounding del polo negativo per ripristinare la passivazione.

LID

Altro problema legato ai moduli fotovoltaici è il LID (Light Induced Degradation).

Il LID è il nome del fenomeno che rischia di compromettere seriamente la producibilità dei moduli monocristallini realizzati sino a oggi, in misura maggiore quelli realizzati con tecnologia PERC.

LIDIl fenomeno LID deriva dalla complessa struttura del silicio monocristallino e dalla concentrazione di ossigeno in esso presente. In relazione all’andamento delle temperature di funzionamento (in particolare durante i primi mesi caldi), il fenomeno LID può comportare una perdita di producibilità anche dell’8%.

La tencologia brevettata ANTI-LID con deattivazione del boro, durante la fusione del wafer, consente oggi di ridurre la perdita dovuta a LID al massimo del 2%, rimanendo così nei termini standard di garanzia.

Qualora venga riscontrato questo problema legato ai moduli, l’unica soluzione possibile è la sostituzione.

Bave di lumaca: riconosciamole e ovviamo al problema

bava di lumacaIn questo caso si ha una microfrattura della cella che, nel migliore dei casi, provoca un surriscaldamento localizzato della cella con distacco dell’EVA e formazione di una bolla: l’aria che si insinua sulla bolla porta all’ossidazione del finger senza intaccare la cella.

Nel peggiore dei casi, invece, il surriscaldamento localizzato è talmente alto che nel tempo porta alla perforazione del backsheet, con perdita di isolamento e degrado prestazionale del modulo.

Cause

Le maggiori cause di questo particolare problema ai moduli fotovoltaici possono essere:

  • fingers della cella non dimensionati correttamente;
  • disturbi provenienti da inverter;
  • errata stringatura dell’impianto.

Come risolvere il problema?

Se viene riscontrata una riduzione di potenza è necessario sostituire il modulo e verificare la configurazione dell’impianto, al fine di prevenire il ripresentarsi del problema.

Nel caso in cui, invece, non si riscontra alcuna riduzione di potenza, si consiglia di verificare la stringatura e monitorare l’impianto.

Infine, nel caso peggiore, in presenza di disegno “a ragnatela” il problema è più serio e probabilmente dovuto anche a stress meccanici, quindi, è necessario verificare i camminatoi e le possibili cause.

Problemi ai moduli: Hot spot

Il fenomeno chiamato Hot spot è un altro dei frequenti problemi ai moduli fotovoltaici.

Si verifica quando una cella è oscurata parzialmente a causa di ombreggiamento oppure sporcizia localizzata. In questo caso la corrente di uscita si riduce in proporzione alla quantità di superficie oscurata: se una cella che genera normalmente 10A viene oscurata a metà, la sua corrente di uscita si riduce a 5A.

hot spot

La cella ombreggiata smette in funzionare mentre le altre celle, che compongono il pannello, non essendo ombreggiate producono corrente e tensione che polarizzano inversamente la cella ombreggiata. Quest’ultima diventa un carico elettrico a tutti gli effetti e la corrente che la attraversa produce un aumento di temperatura che è proporzionale alla percentuale di superficie della cella oscurata, surriscaldandola per effetto Joule di circa 40° in più rispetto alle celle circostanti.

Come intervenire?

  • Verificare i moduli fotovoltaici con la termocamera
  • Verificare la configurazione dell’impianto
  • Controllare il backsheet posteriore: se privo di bruciature sarà sufficiente una verifica progettuale, altrimenti sostituire il modulo
  • Verificare camminatoi laterali per evitare stress dovuti al peso delle persone e riprogettare il sistema

Abbiamo già affrontato i motivi (più generici) che impediscono ad un impianto di funzionare in maniera corretta. Puoi consultare l’articolo in questione cliccando qui:

PERCHÈ L’IMPIANTO FOTOVOLTAICO NON FUNZIONA BENE?

Delaminazione

Tra i problemi ai moduli fotovoltaici abbiamo anche la delaminazione che rappresenta un distacco, anche parziale, dell’incapsulante dal vetro o dal backsheet.

DelaminazioneUn modulo fotovoltaico ha una struttura multi-strato che viene sigillata insieme con un materiale incapsulante spesso basato su EVA (etilvinilacetato). Un macchinario, chiamato laminatore, fonde gli strati di EVA creando così un corpo unico.

Il laminatore effettua il suo ciclo di lavoro in meno di 20 minuti con una temperatura controllata attorno ai 140° e con un livello di vuoto molto spinto. Il processo sottovuoto è molto importante per eliminare ogni traccia di aria all’interno del modulo e per poter garantire un prodotto finito di altissima qualità.

Durante il delicato processo di laminazione, l’EVA passa da uno stato solido ad uno liquido per poi stabilizzarsi in un gel a fine ciclo. E’ la percentuale di questo gel che determina il fatto che i vari strati rimarrano sigillati insieme per i 25 anni di rendimento garantito dal produttore.

Quali sono le cause di questo problema ai moduli?

  • Cattiva produzione del modulo
  • Stress termici troppo elevati

L’unica soluzione possibile è la sostituzione.

Cedimento del telaio

Il cedimento del telaio è dovuto principalmente a tre cause:

  1. telaio fotovoltaicocattiva manifattura del modulo, assemblaggio tramite biadesivi tradizionali oppure ad incastro non sufficiente;
  2. errato dimensionamento della struttura fotovoltaica che stressa oltremodo il telaio;
  3. inclinazione insufficiente o troppo elevata per il carico vento/neve della zona.

Per risolvere questo problema ai moduli si interverrà verificando la configurazione della struttura prima di sostituire il pannello.

Se vuoi saperne di più sul rendimento di un impianto fotovoltaico ti suggeriamo di leggere questo articolo DA COSA DIPENDE IL RENDIMENTO DI UN IMPIANTO FOTOVOLTAICO?

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