Tutti i produttori di moduli fotovoltaici sono tenuti a sottoporre i propri moduli alle certificazioni IEC 61215 e 61730 per poterli immetter nel mercato.
Questi test, seppur rigorosi, possono non mettere in luce il degrado che nel lungo periodo i moduli possono subire quando sono installati.
Centro di Energia Solare dell’Università della Florida
Visto ciò il Centro di Energia Solare dell’Università della Florida ha studiato un protocollo di test che nascono da quelli imposti dalle IEC ma li ampliano così da permettere un analisi di quello che potrà essere il degrado nel lungo periodo in condizioni di installazione gravose.
Microcrepe nelle celle tra i principali problemi che i moduli subiscono
Uno dei principali problemi che i moduli subiscono sono le microcrepe all’interno delle celle che portano al degrado delle prestazioni, ma provocando nei casi più gravi anche a differenze di temperatura anche elevate all’interno di una cella che possono portare a problemi di sicurezza visto che possono innescare incendi.
Test specifici sulle microcrepe
In Florida sono andati a ricercare proprio le microcrepe andando a formalizzare un protocollo di analisi in 4 parti in sequenza, ricercando e contando i microcrak dopo ogni singolo test come di seguito illustrato:
- Pressione di 5400 Pascal per un ora (simulazione di un grosso strato di neve)
- Pressione di 1000 Pascal per 1000 volte consecutivamente (simulazione di forti raffiche di vento)
- 50 cicli ad alta temperatura seguiti da 10 cicli di umidità e gelo (simulazione di forti variazioni climatiche)
- Pressione di 1000 Pascal per 1000 volte consecutivamente
Test su 4 tipologie diverse di moduli
L’Università della Florida ha voluto testare 4 tipologie diverse di moduli, per capire quale sia la tecnologia che porta a minori problematiche ovvero che resisterà meglio nel tempo e sono fotovoltaico HIT® di Panasonic, Mono-PERC, Multi-PERC e Mono-PERT.
Primo test e secondo test
Il primo test cerca di creare i primi crack che solitamente finita la pressione esterna tendono a richiudersi, mentre una delle conseguenze del secondo test potrebbe essere l’isolamento elettrico di alcune celle con conseguente degrado delle prestazioni.
Terzo test
Il terzo test che stressa termicamente il modulo da un lato può far riaprire le crepe create nel primo test dall’altro ne può formare di nuove.
Quarto test
Infine il quarto test ripetizione della seconda prova stressa ulteriormente il pannello definitivamente. I test due e tre sono solitamente eseguiti dai produttori di moduli, la novità consistente è il primo test assieme all’ultimo finale.
I risultati presentati da Eric Schneller ricercatore del Centro di Energia Solare dell’Università della Florida mostrano come ogni tecnologia di modulo analizzata si comporta in modo diverso alla singola prova e stila una classifica basata sia sul numero di crepe riscontrate al temine dei 4 test ma soprattutto andando ad analizzare il degrado di prestazioni:
- HIT® > nessun degrado di potenza
- Mono-PERC > 2,5% circa
- Mono-PERT > 3,5% circa
- Multi-PERC > 10% circa
Panasonic nessun degrado di potenza
Panasonic è orgogliosa del risultato riscontrato dalla propria tecnologia HIT® brevettata.
Che consiste in celle monocristalline rivestite da uno strato di silicio amorfo ultrasottile così da combinare i vantaggi di entrambe le tecnologie portando Panasonic ad avere moduli ad alta efficienza molto prima di altri concorrenti e che venissero sviluppate le tecnologie rivali in questo test.
Inoltre Panasonic nei suoi stabilimenti utilizza tecniche di saldatura delle connessioni a bassa temperatura, celle di dimensioni più piccole, 5 pollici, oltre ad un telaio robusto ed ottimizzato per resistere a forti sollecitazioni.
Durante la fase di sviluppo vengono effettuati test molto superiori a quelli imposti dalle IEC anche di 3-5 volte che hanno portato i loro frutti durante queste prove.
