Degrado del pannello solare: cos'è e perché dovrebbe interessarti?

La tecnologia fotovoltaica (PV) è oggetto di ricerche e sviluppi approfonditi da anni. La maggior parte dei moduli fotovoltaici del settore hanno una durata di vita standard di 25 anni, ma alcune aziende leader nel settore solare come Maxeon Solar hanno sviluppato questa tecnologia per creare pannelli solari che durano 40 anni o più, coperti da una garanzia di 40 anni.

Per comprendere i limiti della durata di vita dei moduli fotovoltaici,dovresti comprendere il concetto di degrado del pannello solare . Questo è il fenomeno principale che incide sulla durata di vita dei moduli fotovoltaici e ne causa la rottura. In questo articolo spiegheremo tutto ciò che devi sapere al riguardo e ti forniremo suggerimenti su come ridurre il degrado dei pannelli solari.

Sommario

Il degrado del pannello solare comprende una serie di meccanismi attraverso i quali un modulo fotovoltaico si degrada e riduce la sua efficienza anno dopo anno.Invecchiamentoè il principale fattore che influenza il degrado dei pannelli solari, ciò può causare corrosione e delaminazione, influenzando anche le proprietà dei materiali fotovoltaici.

Altri meccanismi di degrado che colpiscono i moduli fotovoltaici includonoDegradazione indotta dalla luce (LID), degradazione indotta dal potenziale (PID), esposizione esterna e fattori ambientali . Esistono diversi strumenti e tecniche utilizzati per determinare il degrado dei pannelli solari, tra cui l'ispezione visiva, la termografia a infrarossi, l'elettroluminescenza (EL) e la calibrazione delle prestazioni.

Il degrado dei pannelli solari è causato dall’invecchiamento e non colpisce solo i grandi impianti fotovoltaici, ma è presente su ogni installazione fotovoltaica sui tetti di tutto il mondo. Questo è il motivo per cui è preoccupante per i proprietari di case con impianti fotovoltaici sul tetto e per le famiglie che consumano energia solare dalla rete.

I tassi di degrado adeguati dei pannelli solari sono stimati allo 0,5% all'anno considerando un sistema fotovoltaico ben mantenuto e in condizioni ideali. Tuttavia, i tassi di degrado dei pannelli solaripuò raggiungerein alcuni casi estremi, raggiungendo l’1,4% o l’1,54% all’anno.

Queste informazioni evidenziano l’importanza di installare moduli fotovoltaici di alta qualità prodotti da aziende affidabili e di eseguire la manutenzione sugli impianti solari. Prendere ogni precauzione garantirà tassi di degrado minimi dei pannelli solari e una durata di vita più lunga per i sistemi fotovoltaici.

Un pannello solare con un tasso di degrado dello 0,5% all'anno (ad esempio il pannello solare Hanwha QCells da 400 W nella Figura 1) avrà probabilmente una produzione prossima all'87% del suo primo anno alla fine del suo ciclo di vita. Nel frattempo, un pannello solare di bassa qualità installato in condizioni ambientali difficili potrebbe avere un tasso di degrado dell’1% annuo, riducendo la sua produzione a circa il 75% della sua produzione del primo anno. Produttori di alta qualità come SunPower sono stati in grado di ridurre i tassi di degrado fino allo 0,25%, fornendo le massime prestazioni nel tempo nel settore.

Il degrado dei pannelli solari non è causato da un singolo fenomeno isolato, ma da diversi meccanismi di degrado che colpiscono i moduli fotovoltaici, ma la causa principale è il degrado legato all’età. Ulteriori cause di degrado dei pannelli solari includono, tra le altre, l'invecchiamento, la degradazione indotta dalla luce (LID), la degradazione indotta dal potenziale (PID) e il guasto del back-sheet. Analizziamoli più nel dettaglio.

L’invecchiamento è il principale meccanismo di degrado che colpisce i moduli fotovoltaici durante i loro anni di funzionamento. Questo meccanismo di degrado è una conseguenza diretta dell'esposizione dei moduli per anni a piogge, nevicate, temperature estreme, grandine, polvere e altri agenti esterni.

Quando i moduli fotovoltaici vengono esposti ai suddetti agenti esterni, iniziano a decadere nel tempo e riducono la loro efficienza. Ciò si verifica a causa della corrosione dei telai dei pannelli solari, della delaminazione del vetro e del foglio posteriore e della perdita delle proprietà dei materiali fotovoltaici, tutti questi fattori causano un degrado medio annuo dello 0,5% per i moduli fotovoltaici.

La degradazione indotta dalla luce (LID) è un fenomeno che causa un'accelerazione dei tassi di degradazione dei pannelli solari, colpendo i moduli principalmente durante il primo anno di funzionamento. Questa è una conseguenza della luce solare che accelera il processo di ossidazione tra il boro utilizzato per drogare i materiali fotovoltaici e l’ossigeno.