Las microfisuras en las células, los puntos calientes y los efectos PID fueron en su día tres problemas importantes que influían en el rendimiento de los módulos fotovoltaicos de silicio cristalino. Con el rápido avance de la tecnología de procesos, equipos y materiales en los últimos años, estos problemas en el proceso de producción de paneles solares se han mejorado significativamente, y la calidad de los paneles solares que salen de la planta está garantizada.
El problema de las microfisuras causadas por fuerzas externas inadecuadas en el almacenamiento, el transporte y la instalación de módulos se ha convertido en un nuevo problema en los últimos años, junto con el rápido desarrollo del mercado distribuido, debido a equipos de instalación grandes y pequeños de calidad mixta, o sin formación sistemática, después de que los módulos salgan de la fábrica y antes y después de la instalación. En esta sección, veremos las causas de las microfisuras en los paneles solares durante el tránsito, la instalación y el uso, así como los impactos negativos de las microfisuras y los principales tratamientos.
Las microfisuras son grietas invisibles que pueden formarse en la unidad de la célula y que no son visibles para el ojo humano cuando la célula (módulos) se somete a altas tensiones mecánicas o térmicas.
¿Qué causa la formación de microfisuras?
Las fracturas celulares son un problema común tanto para los fabricantes de paneles solares como para los propietarios de sistemas, tanto antes como después de la instalación. Las microfisuras en los paneles solares están causadas por presiones mecánicas durante el transporte y la instalación, así como por las inclemencias meteorológicas.
La tensión mecánica es una fuerza interna que interactúa entre las partes de un objeto para intentar resistir la causa externa y devolver el objeto de su posición posterior a la deformación a su posición anterior a la deformación cuando un objeto se deforma debido a una causa externa (fuerza, cambio de humedad y temperatura, etc.).
La tensión mecánica puede producirse en los procesos de logística y cadena de suministro por:
(1)Embalaje inadecuado
(2)Formas de transporte inadecuadas
(3)Métodos de manipulación inadecuados
La tensión mecánica puede producirse durante la instalación de un sistema fotovoltaico solar por:
(1)Utilización de módulos como plataforma para otros equipos o para pisar;
(2)Choque o caída de los módulos al elevarlos hasta el tejado;
(3)La instalación en una superficie no plana puede provocar que el marco de montaje se tuerza y ejerza tensión sobre el módulo.
Las microfisuras en los sistemas fotovoltaicos solares también pueden deberse a los siguientes factores ambientales:
(1)Ciclos térmicos, o diferencia de temperatura entre el día y la noche;
(2)Heladas y humedad
(3)Viento y tensiones de presión cíclicas (o dinámicas)
(4)Nevadas abundantes
(5)Granizo
¿Cómo se descubren las microfisuras después de la instalación?
El método más eficaz para localizar fallos en los paneles solares in situ consiste en utilizar cámaras de infrarrojos para medir las diferencias de temperatura en la superficie del panel solar. Cuando se exponen a la luz solar, las células agrietadas del panel solar crean una zona de alta resistencia con una temperatura más alta que las células cercanas.
Una cámara de infrarrojos puede identificar con éxito los lugares con grandes oscilaciones de temperatura y alertar al personal de mantenimiento para que investigue de inmediato los paneles dudosos.
DISSEM, socio coreano de Allied Vision, ha ayudado a un importante proveedor de sistemas de inspección de células solares a desarrollar una solución de imagen de bajo coste basada en la electroluminiscencia del espectro infrarrojo cercano.
¿Cuáles son las consecuencias perjudiciales de las microfisuras?
Las microfisuras podrían inducir efectos de pérdida y puntos calientes
Las microfisuras, según el estudio, pueden inducir una desconexión eléctrica, dejando inertes algunos componentes de la célula. Sin embargo, como las microfisuras pueden tener efectos muy diversos, incluso no influir en absoluto, cuantificar la pérdida de potencia causada por estas microfisuras es difícil. Rechazar todos los módulos con una microfisura puede plantear problemas, sobre todo en lo que se refiere a la garantía, pero no es necesario que todos funcionen al nivel de potencia que se garantiza durante la duración del módulo. Según algunos estudios, un módulo con varias grietas que no separan partes específicas de la célula puede experimentar pérdidas de hasta el 2,5%. Las pérdidas pueden ser mayores en un módulo con microfisuras que aíslan zonas de la célula. Las microfisuras también pueden provocar la aparición de puntos calientes. Éstos se producen cuando la resistencia interna de una célula dañada aumenta y la corriente fluye a través de ella, elevando la temperatura de la célula. Se ha demostrado que los puntos calientes agravan el daño celular.
Las microfisuras pueden provocar cortes de corriente en los paneles solares e incluso llamas.
Algunas microfisuras en el panel solar no son evidentes, y una mirada directa tampoco es capaz de verlas. Muchas personas creerán que no hay ningún problema y que pueden seguir utilizándolo. Sin embargo, microfisuras causará un factor directo es causar una disminución de la potencia del panel solar. Puede haber algunos muy leve, en esta etapa de la potencia de prueba no será mucho cambio, pero después de unos meses, un año de expansión y contracción térmica, la potencia de los paneles solares caerá bruscamente. Incluso un grave cortocircuito interno se desarrollará, lo que resulta en incendios y otros problemas.
¿Cómo se reparan las microfracturas?
Las microfracturas se forman dentro de las células y no pueden curarse sin la sustitución de un módulo. Sin embargo, si las microfisuras afectan poco al rendimiento normal de los paneles solares, pueden utilizarse. En consecuencia, los instaladores y usuarios finales deben concentrarse en cómo manipular, instalar y utilizar los paneles solares de manera científica para evitar las microfisuras.
¿Cómo evitar las microfisuras?
Para evitar eficazmente las microfisuras en los paneles solares, hay que abordar tres áreas críticas: fabricación, transporte e instalación, y entorno operativo. Un componente crítico de la estrategia es seleccionar un fabricante de paneles solares que comprenda la necesidad de evitar las microfisuras.
Un proveedor de paneles solares competente debe cumplir los siguientes requisitos:
(1)Una cadena de suministro bien organizada
(2)Un programa de garantía al cliente basado en garantías
(3) Un método de ensayo que garantice que cada módulo se somete a un ensayo EL.
(4)Una reputación favorable
Cómo se pueden evitar las microfisuras cuando los paneles solares se almacenan en un almacén?
1. Para facilitar las operaciones de transporte a la vez que se evitan componentes inclinados causados por fracturas o daños ocultos, la caja completa de componentes debe colocarse en una posición nivelada y abierta.
2. La altura total del apilamiento de cajas no puede superar la altura de dos cajas. Preste mucha atención a cómo se mueve suavemente el palé hacia arriba y hacia abajo para evitar que las esquinas del palé queden en el aire.
3. Los componentes deben transportarse a la obra con la menor manipulación o movimiento posible después de colocados en su sitio, ya que esto aumenta la posibilidad de que se produzcan grietas ocultas en los componentes.
4. Una vez organizados cuidadosamente los componentes, deben cubrirse con materiales como telas de rayas de colores para evitar daños visibles o grietas ocultas causadas por la inclinación o el vuelco de los componentes después de que la obra haya estado sometida a continuas lluvias torrenciales.
5. Cuando se coloquen temporalmente, los componentes deben apilarse y colocarse correctamente sobre un palé o una superficie plana, con los componentes centrales hacia arriba por el lado posterior y el primero y el último hacia arriba por el lado del cristal. Los componentes planos sólo pueden colocarse en un máximo de 18 piezas.
6.Deben disponerse cuidadosamente y colocarse temporalmente en diagonal contra columnas u otros objetos; los objetos de soporte deben estar nivelados, sin salientes y no deben tener más de 10 piezas.
7.Cuando se instalen paneles solares, los paneles provisionales deben cargarse el mismo día, y los restantes deben colocarse de forma ordenada y plana o bien protegidos para evitar que se desplomen si se dejan desatendidos.
¿Cómo pueden evitarse las microfisuras en la manipulación secundaria?
1. Se necesitan dos personas para transportar cada componente al lugar de instalación una vez desembalados. Esto elimina la necesidad de que una persona transporte uno o más componentes, reduce la posibilidad de que los componentes se resbalen de la mano y reduce el riesgo de grietas ocultas o daños en los componentes causados por golpes o impactos.
2. Sea consciente de lo que le rodea al manipular los componentes para evitar que se desplomen y produzcan fisuras ocultas o paneles explosivos.
3. Cuando las piezas estén completas, apóyese en las vigas de soporte en lugar de colocarlas planas en el suelo.
4. Para evitar daños en los componentes durante el proceso de traslado, sólo deben utilizarse carretillas elevadoras y grúas, y debe evitarse el uso de maquinaria poco común (excavadoras, cargadoras, etc.).
5.Es fundamental cubrir bien los componentes cuando están en el techo para evitar colisiones involuntarias con las paredes o sus esquinas, que podrían provocar fracturas internas o cicatrices visibles hacia el exterior.
¿Cómo pueden evitarse las microfisuras durante la instalación?
1. Instale los componentes de arriba abajo utilizando una técnica de instalación de arriba abajo. Al montar los componentes, evite utilizar ladrillos, tacos de madera u otros métodos de fijación temporales; como mínimo, utilice los dos pernos superiores para la fijación temporal.
2. 2. Los instaladores deben evitar pisar, sentarse, arrodillarse, presionar, golpear, apretar o tocar físicamente los componentes al instalarlos. Debido a la tensión confinada en las celdas internas de la batería, esto podría producir grietas ocultas en los componentes.
3. Las almohadillas de resorte deben estar niveladas, y los pernos de montaje de los componentes deben estar adecuadamente ajustados.
4. Al utilizar el bloque de presión para fijar los componentes, la superficie horizontal del bloque de presión debe estar firmemente en contacto con el marco del componente para evitar la aparición de un ángulo de pellizco.
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Referencia：
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What are the dangers of hidden solar panel cracks? How is it caused? How to detect it? How to prevent it? _Equipment_Defects_Testing.(n.d.). Copyright © 2017 Sohu.com Inc. All Rights Reserved.
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