Cosa provoca la delaminazione dei pannelli solari?

I pannelli solari sono costituiti da celle solari interconnesse o da uno strato semiconduttore laminato sotto pressione e calore in un materiale di incapsulamento tra un vetro anteriore e uno strato posteriore (una pellicola o un secondo vetro). Se l'adesione tra il vetro, il materiale di incapsulamento, gli strati attivi e lo strato posteriore si allenta, si parla di delaminazione.

Come si riconosce la delaminazione?

Le delaminazioni si manifestano sotto forma di punti torbidi sotto il vetro anteriore, che sembrano bolle d'aria. Questi punti torbidi si formano per lo più lungo i bordi delle celle solari. Tuttavia, possono anche manifestarsi come macchie che coprono ampie parti della superficie del pannello. Queste sono chiaramente distinguibili da altri difetti come l'effetto "bava di lumaca", che causa anch'esso una simile torbidità. Infatti, mentre l'effetto "bava di lumaca" si manifesta sotto forma di linee chiaramente delineate, la delaminazione appare come decolorazione piatta.

Qual è la causa delle delaminazioni?

La compromissione dell'adesione tra il vetro, il materiale di incapsulamento, gli strati attivi di materiale semiconduttore e gli strati posteriori può avere diverse cause, che variano a seconda della tecnologia di materiale semiconduttore utilizzata. Nei pannelli a film sottile, ad esempio, può staccarsi lo strato di ossido conduttivo trasparente (TCO) tra il vetro di copertura e lo strato di materiale semiconduttore. Si ritiene che la causa sia da ricercare negli ioni di sodio che migrano dal vetro di copertura allo strato TCO, accelerati dal campo elettrico esterno. Ciò consente loro di rompere la connessione tra questi due componenti. Successivamente, l'umidità che entra può accelerare il processo.

Nei pannelli cristallini, le superfici tra le celle solari e le pellicole di incapsulamento, come l'etilene vinilacetato (EVA) o il meno comunemente usato polietilene tereftalato (PET), sono il punto debole in cui si può verificare la delaminazione. Ciò è dovuto al fatto che la resistenza delle superfici è inferiore a quella della superficie tra la pellicola di incapsulamento e il vetro anteriore. Ciò può essere dovuto a errori di laminazione durante la produzione o a difetti del materiale. Ma anche le radiazioni UV, la temperatura e/o l'umidità possono influire sulle lamine intermedie. Le pellicole in PET, ad esempio, hanno dimostrato di essere influenzate dall'idrolisi del PET.

Qual è il pericolo della delaminazione?

La dissoluzione dell'adesione dei singoli componenti dei pannelli e la successiva corrosione dopo la delaminazione possono ridurre le prestazioni dei pannelli. Ma non rappresentano automaticamente un problema di sicurezza. Ma se le delaminazioni si espandono su ampie aree di un pannello solare cristallino, possono verificarsi difetti di isolamento. Se la pellicola di incapsulamento posteriore si stacca dalle celle solari, la scatola di giunzione può staccarsi, con il rischio di formazione di archi elettrici.

Come prevenire la delaminazione? L'anomalia è riparabile?

Poiché la delaminazione dei pannelli solari cristallini è solitamente un difetto di fabbricazione o di materiale, il gestore dell'impianto non può esplicitamente prevenirla o evitarla. Nella maggior parte dei casi, le delaminazioni non sono riparabili.

Poiché la delaminazione, ovvero la corrosione del TCO, è spesso causata dal campo elettrico esterno negativo nei pannelli a film sottile, il gestore dell'impianto può prevenirla. Questo perché le correnti negative possono fluire quando c'è un potenziale negativo verso la terra nell'impianto solare. Per evitare questo potenziale negativo, il polo negativo dell'impianto fotovoltaico deve essere messo a terra, idealmente nell'inverter. Il campo elettrico risultante trascina gli ioni di sodio, carichi positivamente, verso il polo negativo, cioè verso il vetro di copertura e quindi lontano dallo strato di TCO. Una volta che la corrosione del TCO inizia a diffondersi, tuttavia, di solito non è più riparabile. Un esperto può valutare se la delaminazione rappresenta un pericolo e se il pannello deve essere sostituito a causa della perdita di prestazioni provocata dalla delaminazione. L'importante è assicurarsi che il pannello sostitutivo si abbini agli altri pannelli della stringa e dell'impianto. È possibile trovare i pannelli sostitutivi adatti sul mercato online di SecondSol.