Contenuto:
Cosa sono le scie di lumaca dei pannelli solari?
Come si formano le scie sui pannelli solari?
Le ragioni principali della formazione delle scie di lumaca sui pannelli solari?
Quali sono gli impatti delle scie di lumaca sui pannelli solari?
Come prevenire le scie di lumaca sui pannelli solari?
Introduzione
L'installazione di pannelli solari per alimentare la vostra casa è un investimento sostenibile a lungo termine. Non solo aiuta a ridurre le spese per le utenze, ma contribuisce anche a ridurre l'impronta di carbonio, creando un ecosistema più sostenibile.
Tuttavia, nonostante i notevoli vantaggi dei pannelli solari nel fornire energia pulita, alcuni problemi possono comprometterne l'efficienza nel corso della loro vita, e un problema comune è la comparsa di scie di lumaca.
Cosa sono le scie di lumaca dei pannelli solari?
Le scie di lumaca, dette anche tracce di lumaca o segni di vermi, si manifestano come linee di decolorazione localizzate che si sviluppano sui pannelli solari dopo lunghi periodi di utilizzo.
Tipicamente appaiono come linee scure o marroni, e tendono a emergere in prossimità delle sbarre, lungo i bordi dei pannelli solari o vicino alle microfessure.
Queste minuscole linee marroni creano l'illusione ottica che lumache o vermi abbiano attraversato la superficie dei pannelli solari, da cui il nome "scie di lumache" o "segni di vermi". Se queste scie si estendono all'intero pannello solare, possono avere un impatto significativo sull'estetica.
In genere, quando un pannello solare è compromesso, ad esempio con microfessure, la manifestazione delle scie di lumaca diventa evidente dopo mesi di esposizione agli elementi esterni. Successivamente, queste scie persistono e rimangono visibilmente visibili sui pannelli solari.
Come si formano le scie di lumaca sui pannelli solari?
Il meccanismo di formazione delle scie di lumaca sui pannelli solari coinvolge una serie di complessi processi chimici e fisici. In primo luogo, quando si verifica una reazione chimica sulle sbarre del pannello solare, essa costituisce lo stadio iniziale per la generazione delle scie di lumaca. Successivamente, le continue sollecitazioni fisiche portano alla formazione di microfratture sulla superficie del pannello solare, creando percorsi per l'infiltrazione di umidità. In presenza di un campo elettrico, di radiazioni ultraviolette e di temperature di esercizio, l'umidità infiltrata innesca un processo di corrosione. La deformazione dei contatti in argento e della lamina di incapsulamento provoca la migrazione di particelle di argento sulla lamina EVA. Il polimero di incapsulamento contiene componenti chimici come zolfo, fosforo e cloro, che provocano reazioni chimiche secondarie con l'argento. L'accumulo di queste minuscole particelle, formatesi attraverso molteplici reazioni, crea alla fine le caratteristiche scie di lumaca sulla superficie delle celle solari e dei materiali di incapsulamento.
Quando i pannelli solari sono esposti per un periodo prolungato a condizioni esterne difficili, il materiale EVA inizia a degradarsi, rilasciando anidride carbonica e acido acetico. In presenza di ossigeno, l'anidride carbonica reagisce con la pasta d'argento utilizzata come materiale conduttore nel pannello solare, formando carbonato d'argento:
4Ag + 2CO2 + O2 -> 2Ag2CO3
Successivamente, il carbonato d'argento reagisce con l'acido acetico presente nel materiale EVA, formando acetato d'argento:
Ag2CO3 + CH3COOH-> CH3COO(Ag) + CO2 + H2O
L'acetato d'argento si deposita quindi sull'EVA e si manifesta come linee marroni (scie di lumaca).
È fondamentale notare che le microfessure sono un prerequisito per la loro formazione. Se i componenti interni del pannello solare non sono influenzati dagli elementi esterni, in particolare se l'umidità non può infiltrarsi, la comparsa di scie di lumaca diventa altamente improbabile. In questo processo, la presenza di microfessure diventa un fattore critico, fornendo le condizioni necessarie per la comparsa delle scie di lumaca.
I motivi principali della formazione delle scie di lumaca sui pannelli solari?
Le scie di lumaca emergono dopo un'esposizione prolungata dei moduli solari agli elementi esterni, il che fa sorgere la domanda sulla loro precisa origine. Secondo i risultati di questo studio, la causa principale delle scie di lumaca può essere attribuita a difetti del materiale e all'innesco di processi chimici.
1. Differenze nelle proprietà chimiche tra il foglio EVA (etilene vinil acetato) e i contatti in argento.
2. Il grado di degradazione del materiale EVA, cioè il suo invecchiamento e usura.
3. La permeabilità al vapore acqueo del materiale del backsheet del pannello solare, ovvero se è in grado di impedire efficacemente al vapore acqueo di penetrare all'interno del pannello solare.
Molti di questi difetti dei materiali si manifestano quando i pannelli solari generano attivamente elettricità in loco, anche se non sono rari i casi in cui si verificano durante il processo di produzione e vengono definiti "difetti cosmetici di produzione".
I processi chimici indotti sono una conseguenza dei difetti dei materiali. Le reazioni indotte prevalenti sono quelle di corrosione, che portano alla formazione di scie di lumaca. Queste scie si manifestano quando sulla superficie del pannello solare compaiono delle microfessure, che forniscono un percorso per l'infiltrazione di umidità e ossigeno. Anche se non tutte le microfessure si traducono in scie di lumache adiacenti, è molto probabile che questi due difetti coesistano nella stessa posizione su una cella solare. Di conseguenza, si può affermare che le microfessure sono il principale responsabile delle scie di lumaca sui pannelli solari.
Quali sono gli impatti delle scie di lumaca sui pannelli solari?
1. Le prestazioni dei pannelli solari si degradano. Le prestazioni delle celle solari possono essere compromesse dalla riduzione della riflessione della luce sulla superficie della cella solare. Questo fenomeno porta a una diminuzione dell'efficienza del sistema solare e a una riduzione del rendimento energetico. Le indagini sui pannelli solari cristallini colpiti dalle scie delle lumache rivelano un potenziale declino massimo dell'efficienza Le indagini sui pannelli solari cristallini colpiti dalle scie delle lumache rivelano un potenziale declino massimo dell'efficienza energetica fino al 9,1%. Le tracce lasciate dalle lumache possono anche danneggiare le celle solari in quanto ne erodono la superficie, con conseguente deterioramento delle prestazioni elettriche.
2. La formazione di punti caldi. La presenza di scie di lumache non solo causa problemi di riflessione della luce, ma può anche provocare una resistenza di corrente sul pannello solare, creando punti caldi che possono ulteriormente compromettere le prestazioni complessive del pannello. Questa resistenza di corrente può portare a una perdita di conversione di energia e alla formazione di zone calde localizzate sulla superficie del pannello solare. Queste zone calde non solo possono portare a una diminuzione dell'efficienza del pannello, ma possono anche influire negativamente sulla stabilità a lungo termine del pannello.
3. Incidere sull'aspetto. L'aspetto di un pannello solare è estremamente importante per l'impressione generale e il senso di integrazione ambientale. La presenza di macchie di lumaca non solo compromette le prestazioni del pannello solare, ma influisce negativamente anche sul suo aspetto visivo. Con il tempo, questi segni marroni possono deteriorarsi e avere un effetto negativo duraturo e non trascurabile sull'aspetto complessivo del pannello solare e delle sue superfici di montaggio.
Come prevenire le scie di lumaca sui pannelli solari?
1. Maneggiare con cura i pannelli solari per evitare la formazione di microfessure.
Per prevenire la formazione di microfessure nei pannelli solari è possibile adottare una serie di misure preventive e di manutenzione per garantire la stabilità e le prestazioni a lungo termine del sistema. Ecco alcuni suggerimenti:
a. Installazione e manutenzione corrette: Far installare correttamente i pannelli solari da un professionista e assicurarsi che il telaio di montaggio e la struttura di supporto soddisfino i requisiti. Ispezionare e mantenere regolarmente il sistema, controllando i dispositivi di fissaggio, pulendo lo sporco e la neve, ecc. per evitare microfratture causate dalla pressione esterna.
b. Evitare una forza eccessiva: Durante l'installazione e la manutenzione, evitare di applicare una forza o una pressione eccessiva, soprattutto nelle aree dei bordi dei pannelli solari. Una manipolazione e un utilizzo attenti ridurranno il rischio di danni meccanici.
c. Fondazione e supporto adeguati: Assicurarsi che le fondamenta e la struttura di supporto del pannello solare soddisfino i requisiti di progettazione e siano in grado di resistere agli effetti dell'ambiente naturale, come vento, pioggia e neve. Strutture di supporto robuste possono attenuare gli effetti delle forze esterne sui pannelli solari.
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2. Scegliere pannelli solari con materiali di incapsulamento avanzati.
La scelta dei materiali per i pannelli solari è fondamentale per prevenire la formazione di scie di lumaca. Alcuni materiali polimerici possono contribuire o esacerbare il problema delle scie di lumaca. Pertanto, la scelta di materiali di incapsulamento appropriati diventa particolarmente importante. I pannelli solari ideali dovrebbero essere realizzati con materiali di alta qualità, durevoli e ben adattati ai cambiamenti ambientali. In questo modo è possibile prevenire efficacemente la comparsa di scie di lumache, prolungare la durata di vita dei pannelli e garantire un'efficienza energetica e una resa stabili.
I pannelli solari bifacciali a doppio vetro HJT di Maysun sono incapsulati in POE, un materiale termoplastico che offre prestazioni e sostenibilità superiori per i pannelli solari. La sua resistenza ai raggi UV aiuta a mantenere la stabilità in diverse condizioni climatiche, prolungando la vita dei pannelli. Resistente agli agenti atmosferici, può sopportare il sole e la pioggia e adattarsi agli ambienti più difficili. Inoltre, i materiali POE sono ecologici e in linea con il concetto di sviluppo sostenibile. Pertanto, i pannelli solari bifacciali a doppio vetro HJT di Maysun con materiali di incapsulamento POE offrono vantaggi significativi in termini di prestazioni e protezione ambientale.
L'obiettivo di Maysun Solar dal 2008 è quello di produrre i migliori pannelli solari. Scoprite la nostra vasta gamma di pannelli solari half-cut, MBB, IBC, HJT e shingled, disponibili negli stili argento, nero pieno, telaio nero e vetro-vetro. Il design accattivante e la grande efficienza fanno risaltare i pannelli e migliorano l'aspetto di qualsiasi edificio. Maysun Solar è una scelta affidabile perché dispone di uffici e magazzini di lunga data e di rapporti con i migliori installatori in molti paesi. Non esitate a contattarci se avete domande sul fotovoltaico o se volete i preventivi più aggiornati sui pannelli solari. Siamo felici di aiutarvi.
Riferimenti:
Solaradvisor. (2023, April 9). Why do you see snail trails on the surface of solar panels? | SolarTechAdvisor. Solartechadvisor.
Admin. (2023, December 4). Snail trails on solar panels | Just Solar. Just Solar.
Hoffmann, V. (2023, November 23). Unveiling the impact of Snail Trails on PV Modules. Above.
Nicolas, & Nicolas. (2022, October 19). Snail Trail effect: how to prevent your PV module from damage - Eco Green Energy. Eco Green Energy - Building a Greener World.
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