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I problemi più comuni dei pannelli solari (e come risolverli)

La produzione di pannelli solari può essere gestita secondo standard di qualità più o meno elevati. Nell'ottica di una produzione industriale moderna ed efficiente, è importante che i problemi più comuni dei moduli fotovoltaici vengano risolti allo stadio di produzione, PRIMA della commercializzazione dei moduli stessi. Operare in questo modo significa assicurare ai propri clienti una produzione all'altezza delle aspettative, evitando costi di assistenza, ritiro del prodotto e garanzia. Come risolvere dunque i problemi più comuni dei pannelli solari? Innanzitutto è importante conoscere quali sono questi problemi.

Il problema delle microfratture delle celle

Conosciute anche come “microcracks”, il problema delle microfratture si può manifestare già durante la prima, delicata fase di stringatura delle celle. Queste vengono sottoposte a una saldatura termica grazie alla quale si crea la serie di celle del modulo fotovoltaico. Se si verifica una microfrattura, la cella danneggiata abbasserà la resa del modulo, le performance energetiche e la qualità del pannello. L'accuratezza e la qualità della saldatura, di conseguenza, diventa un presupposto essenziale per gestire volumi di produzione elevati con un tasso di microfrattura minimo. Da tempo si utilizzano macchinari appositi come le stringatrici e i layup, con capacità di saldatura fino a svariate migliaia di celle / ora. Non tutti le stringatrici sono uguali, perché non tutte adottano la stessa tecnica di saldatura e non tutte hanno lo stesso grado di dinamicità e flessibilità. Per chi cerca prestazioni eccellenti, noi di Ecoprogetti offriamo stringatrici con:
  • Saldatura a infrarossi con pin per ridurre lo stress termico e ottenere un’ottima saldatura.
  • Fotocamera integrata per allineamento ad alta precisione tra bus bar e ribbon
  • Fotocamera per rilevare e scartare le celle rotte o scheggiatte prima della saldatura
  • Alto livello di dinamicità permette di lavorare con celle solari e ribbon di diverse dimensioni e tipologie.
  • Basso costo di pezzi di ricambio e consumabili.
  • Di utilizzo facile ed intuitivo
  • Collegamento per supporto da remoto integrato nella macchina
Risultato: Superare con grande qualità ed efficienza il delicato processo di stringatura delle celle e il loro allineamento sul vetro del pannello.

Il problema della delaminazione dei pannelli

La fase successiva di produzione dei pannelli fotovoltaici prevede la laminazione degli strati di cui si compone il modulo. Il macchinario preposto alla laminazione si chiama laminatore, mentre il materiale usato per trasformare il sandwich in un blocco unico è l’incapsulante ( esempio EVA etilvinilacetato). Il fenomeno della delaminazione si verifica nel momento in cui gli strati del pannello, a causa di materiale non conforme o di un processo inadeguato iniziano a separarsi tra loro, anche solo in misura parziale. I pannelli delaminati portano a un basso isolamento elettrico, ossidazione di celle e connettori (ribbon) e infine ad una riduzione della tensione dell'intero impianto. La riparazione del resto è difficile e in molti casi non fattibile, per cui spesso e volentieri l'unica alternativa è cambiare i pannelli. Noi di Ecoprogetti da oltre 20 anni sviluppiamo laminatori all'avanguardia, sempre più innovativi e capaci di assicurare una laminazione costante di altissima qualità. Nello specifico i nostri macchinari:
  • Laminatori completamente elettrici per un controllo maggiore dell’uniformità della temperatura, permette infatti di variare la temperatura del processo durante il ciclo di lavorazione.
  • Funzionano con piastre a temperature controllabili con uniformità di ± 2C°
  • Fotocamera per rilevare e scartare le celle rotte o scheggiatte prima della saldatura
  • Excellent vacuum quality, livello finale del vuoto <1 mbar in circa 100 sec.
  • Durata minima della membrana 3000 cicli
  • Possibilità di lavorare con svariati tipi di incapsulante, front-sheet e back-sheet
  • Permettono un cambio della membrana in meno di 30 minuti
  • Possono essere integrati all’interno di una linea automatizzata.
  • I laminatori elettrici sono più sicuri e permettono un più preciso controllo della temperatura nelle varie aree del modulo.
In concomitanza al laminatore si usa Kit Gel Content e Kit peeling test. Risultato: rischio di delaminazione prossimo allo zero!

Il problema degli hotspot delle celle dei pannelli


Altro problema frequente è quello degli hot spot. In gergo viene definito hot spot un punto del pannello in cui il calore si concentra fino a danneggiare la cella fotovoltaica. I pannelli solari generano una significante quantità di energia e gli hot spots possono accadere quando una parte di quell’energia viene dissipata in un’area localizzata. Solitamente gli hot spots non sono stabili e anzi tendono a intensificarsi fino ad un totale collasso della performance elettrica e di sicurezza del pannello. Indipendentemente dal numero di celle che compongono un modulo, la singola cella danneggiata causa basso isolamento e disconnessione del ribbon fino all’incendio della zona e pregiudicando in maniera definitiva il funzionamento dell’intero impianto. I fattori che possono causare hot spot sono molteplici ma si dividono principalmente in:
  • Problemi elettrici delle celle (Causa di resistenze Shunt).
  • Celle danneggiate durante il processo di produzione le celle vengono sottoposte a diversi tipi di stress, tra laminazione, trasporto, saldatura e installazione. Consigliamo di agire sul controllo qualità delle celle con l’aiuto dell’Ecosun Cell, il simulatore solare a led più preciso sul mercato per celle fotovoltaiche.
L’hot spot può essere individuato prima della laminazione con appositi strumenti. Nel caso in cui gli hot spot si svilluppino in impianto, l’unica protezione sono i by-pass o sistemi di ottimizzazione. I macchinari che permettono di controllare la qualità delle celle e moduli fotovoltaici si suddividono in simulatori solari, macchine per il test dell'elettroluminescenza e hi-pot tester.
I punti di forza dei nostri macchinari sono:
  • Sviluppati dopo anni di Ricerca e Sviluppo, collaudati e apprezzati dai laboratori di ricerca più affermati e da grandi linee di produzione
  • Alta qualità e precisione delle macchine di verifica e del software (tutto sviluppato internamente)
  • Simulatore solare con tecnologia a LED certificata e vincitore di svariati premi (Ecoprogetti ha infatti sviluppato il primo simulatore a LED del mercato nel 2010).
  • Controllo e monitoraggio continuo del processo produttivo
  • Compatibilità con moduli cristallini e thin film
  • Database SQL per l'archiviazione dei dati
  • Sistema automatico di carico e scarico dei moduli
Risultato: rischio minimo di hotspot sulle celle dei pannelli!

Lo snail trail effect sui pannelli fotovoltaici

L'ultimo e forse più insidioso fra i problemi più comuni che affliggono i pannelli solari si chiama “snail trail effect”. Questo effetto ottico, visibile a occhio nudo, si presenza in concomitanza con la micro-rottura di una o più celle fotovoltaiche. Non appena calore, radiazioni solari e umidità interagiscono con il pannello, ecco che sulla cella danneggiata si cominciano a notare le tipiche bave di lumaca. Sebbene sia molto difficile quantificare a priori il calo di rendita del pannello colpito da questo problema, è assodato che la presenza di snail trail effect è indice di celle danneggiate. Anche qui la soluzione, di nuovo, è quella di affidarsi a macchinari di verifica e più in particolare a test diretti come l’elettroluminescenza. Questi test consentono di mettere alla prova un materiale nuovo e verificarne le prestazioni in condizioni di stress. Non ti resta che passare all'azione e richiedere subito una consulenza personalizzata senza alcun impegno!

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