Alcuni anni fa, le microfratture delle celle, i punti caldi e gli effetti PID erano tre fattori importanti che influivano sulle prestazioni dei moduli fotovoltaici in silicio cristallino. Negli ultimi anni, con il rapido progresso della tecnologia di processo, delle attrezzature e dei materiali, questi problemi sono stati sostanzialmente migliorati nel processo di produzione dei pannelli solari e la qualità dei pannelli solari che escono dalla fabbrica è garantita.
Negli ultimi anni, con il rapido sviluppo del mercato distribuito, il problema delle microfratture causate da forze esterne improprie nello stoccaggio, nel trasporto e nell'installazione dei moduli è diventato un nuovo problema a causa di squadre di installazione grandi e piccole di qualità mista, o senza una formazione sistematica, dopo l'uscita dei moduli dalla fabbrica e prima e dopo l'installazione. Di seguito ci concentreremo sulle cause delle microfessure nei pannelli solari durante il trasporto, l'installazione e l'uso, sugli effetti negativi delle microfessure e sulle principali soluzioni.
Le microfessure si riferiscono alle crepe invisibili che possono prodursi nell'unità di cella e che non sono facilmente rilevabili a occhio nudo quando la cella (moduli) è sottoposta a forti sollecitazioni meccaniche o termiche.
Cosa provoca la formazione di microfratture?
Prima e dopo l'installazione, le fratture delle celle sono un problema regolare sia per i produttori di pannelli solari che per i proprietari degli impianti. Le sollecitazioni meccaniche durante il trasporto e l'installazione, così come i fattori ambientali estremi, sono responsabili delle microfratture nei pannelli solari.
Quando un oggetto si deforma a causa di una causa esterna (forza, variazione di umidità e temperatura, ecc.), lo stress meccanico è una forza interna che interagisce tra le parti dell'oggetto per cercare di resistere alla causa esterna e riportare l'oggetto dalla posizione successiva alla deformazione a quella precedente.
Le sollecitazioni meccaniche nel processo della logistica e della supply chain possono essere causate da:
(1) Imballaggio improprio
(2) Modalità di trasporto inadeguate
(3) Metodi di movimentazione inadeguati
Le sollecitazioni meccaniche durante l'installazione di un impianto fotovoltaico possono essere causate da:
(1) Utilizzo dei moduli come piattaforma per altre apparecchiature o per fare un passo avanti
(2) I moduli si schiantano o cadono mentre vengono sollevati sul tetto.
(3) L'installazione su una superficie non piana può provocare la torsione del telaio di montaggio e sollecitare il modulo.
Anche i seguenti fattori ambientali possono provocare microfratture nei sistemi solari fotovoltaici:
(1) Cicli termici, ovvero il cambiamento di temperatura tra il giorno e la notte.
(2) Gelo e umidità
(3) Il carico del vento e i carichi di pressione ciclici (o dinamici).
(4) Abbondanti nevicate
(5) Grandine
Come si possono individuare le microfessure dopo l'installazione?
L'utilizzo di telecamere a infrarossi per monitorare le variazioni di temperatura sulla superficie del pannello solare è la tecnica più efficace per individuare i difetti dei pannelli solari in loco. Le celle del pannello solare incrinate sviluppano una zona ad alta resistenza con una temperatura maggiore rispetto alle celle vicine quando sono esposte alla luce solare.
Una termocamera a infrarossi è in grado di identificare efficacemente le aree con grandi variazioni di temperatura e di avvisare il personale addetto alla manutenzione, in modo che possa indagare subito sui pannelli dubbi.
Il partner coreano di Allied Vision, DISSEM, ha aiutato un fornitore leader di sistemi di ispezione delle celle solari a sviluppare una soluzione di imaging economica basata sull'elettroluminescenza spettrale nel vicino infrarosso.
Quali sono gli effetti negativi delle microfessure?
Le microfessure possono causare perdite e possono portare a effetti di hot spotting.
Secondo lo studio, le microfessure possono causare una separazione elettrica che lascia alcuni componenti cellulari inattivi. Tuttavia, poiché le microfessure possono avere un'ampia gamma di impatti, tra cui nessuno, stimare la perdita di potenza causata da queste microfessure è difficile. Rifiutare ogni modulo che presenta una microfessura può causare problemi, soprattutto in termini di garanzia, ma non è necessario affinché tutti i moduli continuino a funzionare al livello di potenza assicurato per tutta la durata del modulo. Secondo alcune ricerche, un modulo con diverse crepe che non separano particolari aree della cella può subire perdite fino al 2,5%. Per un modulo con microfessure che isolano porzioni della cella, le perdite possono essere maggiori. Anche i punti caldi possono formarsi come conseguenza delle microfessure. Questi si verificano quando la resistenza interna di una cella danneggiata aumenta e la corrente la attraversa, aumentando la temperatura della cella. È stato dimostrato che le aree calde peggiorano il danno di una cella.
Le microfratture possono causare la perdita di potenza dei pannelli solari e persino incendi.
Alcune microfessure sul pannello solare non sono evidenti, anche l'aspetto diretto non è in grado di vederle, molte persone riterranno che non ci sia un grande problema, si può continuare a usarle, in realtà no, le microfessure causeranno un fattore diretto è quello di causare un declino nella potenza del pannello solare, ci possono essere alcune molto lievi, in questa fase del test la potenza non sarà molto cambiata, ma dopo alcuni mesi, un anno di espansione termica e contrazione, la potenza dei pannelli solari diminuirà bruscamente. Anche alcuni gravi cortocircuiti interni si verificheranno causando incendi e così via.
Come si possono risolvere le microfratture?
Le microfratture si sviluppano all'interno delle celle e non possono essere riparate senza sostituire il modulo. Tuttavia, se le microfratture non hanno un grande impatto sul normale funzionamento dei pannelli solari, questi possono ancora essere utilizzati. Pertanto, gli installatori e gli utenti finali dovrebbero concentrarsi su come gestire, installare e utilizzare i pannelli solari in modo scientifico per prevenire le microfratture.
Come prevenire le microfessure?
Per prevenire efficacemente le microfratture dei pannelli solari è necessario affrontare tre aree cruciali: la produzione, il trasporto e l'installazione e l'ambiente operativo. Una componente chiave dell'approccio è la scelta di un produttore di pannelli solari che si renda conto della necessità di prevenire le microfessurazioni.
Un fornitore qualificato di pannelli solari deve soddisfare le seguenti condizioni:
(1) una catena di fornitura organizzata
(2) un programma di garanzia per i clienti basato sulla garanzia
(3) un processo di collaudo che garantisca che ogni modulo sia sottoposto a test EL
(4) Una reputazione favorevole
Come evitare le microfratture quando i pannelli solari vengono stoccati in magazzino?
1. Per facilitare le operazioni di trasporto ed evitare che i componenti si inclinino a causa di fratture o danni nascosti, l'intera scatola di componenti dovrebbe essere impilata in un luogo piano e aperto.
2. L'altezza totale dell'impilamento delle scatole non deve superare l'altezza di due scatole. Prestare molta attenzione a come il pallet viene spostato con cautela verso l'alto e verso il basso per evitare che gli angoli del pallet vengano posizionati in aria.
3. I componenti devono essere evitati il più possibile dopo essere stati messi in posizione prima di essere spostati in cantiere per ridurre ulteriori manipolazioni o spostamenti, in quanto ciò aumenta la possibilità di crepe nascoste nei componenti.
4. Una volta disposti in modo ordinato, i componenti devono essere coperti con materiali, come ad esempio un telo a strisce colorate, per evitare danni evidenti o fessure nascoste provocate dall'inclinazione o dal ribaltamento dei componenti dopo che il cantiere è stato sottoposto a un continuo dilavamento dell'acqua piovana.
5. I componenti devono essere ordinatamente disposti e collocati su un pallet o su una superficie piana quando vi sono temporaneamente collocati, con i componenti centrali rivolti verso l'alto sul lato posteriore e il primo e l'ultimo componente rivolti verso l'alto sul lato del vetro. I componenti piatti non possono essere disposti su più di 18 pezzi.
6.Devono essere disposti ordinatamente e collocati temporaneamente in diagonale rispetto a colonne o altri oggetti; gli oggetti di supporto devono essere piatti, senza sporgenze, e non devono essere più di dieci.
7.Quando si installano i pannelli solari, i pannelli solari collocati temporaneamente da qualche parte devono essere caricati lo stesso giorno, mentre i restanti pannelli devono essere collocati in modo ordinato e piatto o ben protetti per evitare che crollino quando vengono lasciati incustoditi.
Come si possono prevenire le microfratture nella movimentazione secondaria?
1. Dopo aver disimballato i componenti, sono necessarie due persone per trasportare ciascun componente nel luogo di installazione. In questo modo si evita che una sola persona trasporti uno o più componenti, si riduce il rischio che i componenti cadano di mano e si riduce il rischio di crepe nascoste o di danni ai componenti dovuti a urti o colpi.
2. Prestare attenzione all'ambiente circostante mentre si maneggiano i componenti per evitare di urtare qualcosa e causare crepe nascoste o pannelli esplosivi.
3. Quando i componenti sono pronti per l'installazione, appoggiarsi alle travi della staffa anziché appoggiarli sul pavimento.
4. Per evitare di danneggiare i componenti durante il processo di trasferimento, i componenti devono essere spostati solo con carrelli elevatori e gru, mentre è vietato l'uso di macchinari insoliti (escavatori, pale caricatrici, ecc.).
5.È importante coprire bene i componenti quando si trovano sul tetto per evitare urti involontari tra essi e le pareti o i loro angoli, che potrebbero provocare fessure interne difficilmente visibili o cicatrici evidenti all'esterno.
Come prevenire le microfessure durante l'installazione?
1. Utilizzare una procedura di installazione dall'alto verso il basso per installare i componenti. Mattoni, tasselli di legno e altri metodi di fissaggio temporaneo devono essere evitati durante il montaggio dei componenti; come minimo, i due bulloni superiori devono essere utilizzati per il fissaggio temporaneo.
2. Durante l'installazione dei componenti, gli addetti all'installazione devono evitare di calpestare, sedersi, inginocchiarsi, premere, battere, schiacciare o urtare direttamente i componenti. Ciò può provocare crepe nascoste nei componenti a causa delle sollecitazioni localizzate sulle celle interne della batteria.
3. I cuscinetti a molla devono essere livellati e i bulloni di montaggio dei componenti devono essere serrati correttamente.
4. Per evitare la comparsa di un angolo di pizzico, la superficie orizzontale del blocco di pressione deve essere saldamente a contatto con il telaio del componente quando lo si utilizza per fissare i componenti.
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Riferimento:
Blessingchi. (2022). How can microcracks damage solar panels. WINAICO. https://winaico.com/blog/microcracks/#How_to_Prevent_Microcracks_During_Production
Micro-Fractures in Solar Modules: Causes, Detection and Prevention. (2020, June 16). Gallagher US. https://www.ajg.com/us/news-and-insights/2020/jan/micro-fractures-in-solar-modules-causes-detection-and-prevention/
Niclas. (2023). Micro Cracks: Causes and Impacts on Solar Panels. Sinovoltaics (Hong Kong Office). https://sinovoltaics.com/learning-center/quality/micro-cracks-causes-and-impacts-on-solar-panels/
Pacheco, M. (2022, November 21). Microcracking kills your solar panels - Age of Awareness - Medium. Medium. https://medium.com/age-of-awareness/microcracking-in-pv-cells-8571980a2b66
Pickerel, K. (2015, May 21). Demystifying the formation of micro-cracks on solar panels. Solar Power World. https://www.solarpowerworldonline.com/2015/05/demystifying-the-formation-of-micro-cracks-on-solar-panels/
RenewSys India. (2023, February 3). Micro cracks in solar modules: Causes, detection and prevention. renewsysworld. https://www.renewsysworld.com/post/micro-cracks-in-solar-modules-causes-detection-and-prevention
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.
https://www.sohu.com/a/538122264_121340896
How to prevent hidden cracks after the module is shipped from the factory?(n.d.). Weixin Official Accounts Platform. https://mp.weixin.qq.com/s/dOmIKnZ9-gOu1S-Y6KdTmg
NetEase . (2019, November 5). Nanlai Technology:How to avoid the hidden crack problem of solar panels? Copyright © NetEase. https://www.163.com/dy/article/ET82UUQV05389Q3D.html
What causes hidden cracks in photovoltaic modules_Sunshine Artisan Photovoltaic Network. (n.d.).
http://www.21spv.com/news/show.php?itemid=27317
Near-Infrared Cameras Look for Cracks in Solar Cells - Novus Light Today. (n.d.). https://www.novuslight.com/near-infrared-cameras-look-for-cracks-in-solar-cells_N6758.html
