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Construir panel fotovoltaico, averias

Al construir un panel fotovoltaico, son críticos todos los elementos que forman parte del encapsulado y del soporte mecánico, porque son los determinantes principales de la vida útil del panel fotovoltaico. En este artículo se analiza el encapsulado, teniendo en cuenta que la degradación del encapsulado es la causa principal de la pérdida acelerada de rendimiento, que termina dejando al panel inoperativo.

Tipos de encapsulamiento según la clase del Panel Fotovoltaico

Panel Fotovoltaico plano con marco de metal, de Si cristalino Encapsulado de PanelFotovoltaico de Si Cristalino 1.- Placa frontal de cristal o de polímero 2.- Relleno de Etileno Vinil Acetato. 3.- Marco de metal rígido. 4.- Placa posterior de cristal o de polímero 5.- Células fotovoltaicas interconectadas 6.- Conductor eléctrico que une las células en serie

Para lograr un encapsulamiento adecuado, las plantas donde se fabrican los Paneles Fotovoltaicos cumplen varias condiciones, entre ellas:

a) Realizan el montaje en un ambiente extremadamente limpio, no solo de suciedad y polvo si no también de cualquier impureza de material propio de la fabricación del panel fotovoltaico, como podía ser partículas de aluminio o restos de estaño.

b) Disponen de una placa frontal de cristal o polimero perfectamente plana.

c) Una placa posterior perfectamente plana.

d) Un proceso de laminación que mantenga la alineación de la capa de células, para que la disipación de temperatura sea uniforme en toda la superficie del Panel.

e) Un sellador de primera calidad y comprobada duración.

f) Por último, en general, lo más importante, cuentan con la tecnología adecuada.

En países como U.S.A, donde hay muchas instalaciones para auto consumo, es muy frecuente encontrar sistemas fotovoltaicos, con paneles armados “en el garaje”.

Esta práctica es cada vez menos frecuente, por un lado debido a la bajada del precio de los paneles fotovoltaicos en el mercado, y por otro, a la poca duración de estos montajes caseros.

Los que hemos tenido la oportunidad de comprobarlo en el lugar, encontramos en el 98% de estas construcciones de paneles fotovoltaicos caseros:

Manchas aisladas.

Oscurecimiento o “neblina”, general o parcial..

Fisuras en la placa frontal..

Decapado de la placa, en la parte posterior del Panel.

Desprendimiento de los folios en la parte posterior.

Partículas metálicas mezcladas dentro del encapsulado.

Grietas en el sellado.

Con el resultado funcional de:

Perdida transparencia: perdida de rendimiento.

Entrada de humedad: perdida de rendimiento, Panel Fotovoltaico inoperativo en corto plazo.

Falla eléctrica: cortocircuito o circuito abierto, en la mayor parte de los casos resulta en Panel Fotovoltaico inoperativo

Desplazamiento de los componentes interiores, células y conductores: falla eléctrica a corto plazo.

Las causas

Polvo Partículas de aluminio Partículas de estaño Pelos, humanos o de animales

Elección equivocada del material aplicado

Errores en la técnica de aplicación del material

Materiales mal mezclados

No contar con la herramienta adecuada.

Desconocimiento de la rigidez mecánica necesaria

Falta de dispositivos o matrices de montaje  

Conclusiones

Es prácticamente imposible lograr la vida útil de un Panel Fotovoltaico fabricado bajo estándares de calidad industriales, en el patio o el garaje de casa.

Esto no significa que embarcarse en la construcción de un Panel Fotovoltaico casero, no valga la pena. Todos los que conozco que alguna vez nos hemos embarcado en ello, hemos terminado, tarde o temprano con esa sensación que nos invade al finalizar la tarea, al darle al interruptor y todo funciona.

PD: La mayoría de la veces tarde.

Por último, la propuesta es saber con que dificultad nos vamos a encontrar y tratar de buscar la mejor solución, aunque sepamos de antemano que nuestro Panel Fotovoltaico casero, no va a durar quizás, veinte años.

Continuando con el tema del encapsulado, pero fuera de la propuesta de construir un panel fotovoltaico casero.

Panel Fotovoltaico de capa fina depositada frontal En capsulado Panel Fotovoltaico Thin Film Depositado 1.- Placa frontal de cristal, con una capa de oxido transparente conductivo depositado. 2.- Célula solar depositada de capa fina. 3.- Conductor eléctrico. 4.- Capa de Etileno Vinilo Acetato. 5.- Placa posterior de polímero o cristal.

Panel Fotovoltaico de capa fina depositada posterior En capsulado Panel Fotovoltaico Thin Film Depositado1.- Placa frontal de cristal o de polímero. 2,- Capa de Etileno Vinil Acetato. 3.- Conductor eléctrico. 4.- Célula solar depositada de capa fina. 5.- Placa posterior de cristal, con oxido transparente conductivo depositado o en su lugar hoja de acero inoxidable. 6.- Placa de soporte de polímero para el caso de hoja de acero inoxidable.  

Autor: Julio A Miranda

Fuentes: NREL: “The Durability of Polymeric Encapsulation Materials for Concentrating Photovoltaic Systems” David C. Miller1*, Matt Muller1, Michael D. Kempe1, Kenji Araki2,  Cheryl E. Kennedy1, and Sarah R. Kurtz1 1. National Renewable Energy Laboratory (NREL), 15013 Denver West Parkway, Golden, CO, USA 80401 2. Daido Steel Co., Ltd. 2-30 Daido-cho, Minami, Nagoya 457-8545, Japan

Gráfica: energela renoveta

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