Hablando de paneles solares y su garantía de por vida, que oscila entre 19 y 30 años, su eficiencia se reduce durante este período. Todos lo sabemos, pero a veces los módulos solares pierden eficiencia en poco tiempo, por ejemplo, uno o dos años. Esto es estresante, pero tanto el fabricante como el cliente son responsables. La falta de información es otro factor, pero adquirir un panel solar sin certificación puede ser una posible causa de degradación inducida potencial (DPI) en sus paneles solares. Analicemos la DPI de las células y paneles solares, sus causas, pruebas y medidas preventivas.
¿Qué es la degradación inducida por potencial?
La degradación se produce debido a la alta diferencia de potencial entre la celda (semiconductor) y otras partes del módulo, como el soporte, el marco de aluminio y el vidrio. Como resultado de esta diferencia de potencial, se produce una fuga de corriente que provoca la migración de iones positivos y negativos.
- Iones negativos: Comienza a tener fugas desde el marco de aluminio.
- Iones positivos: También llamados iones de sodio, comienzan a migrar y filtrarse hacia la superficie de la célula.
Esta fuga reduce el efecto fotovoltaico al contaminar la célula, lo que a su vez provoca pérdidas de energía. Las pérdidas de energía debidas a la degradación inducida por el potencial pueden alcanzar hasta un 20 %. Sin embargo, es posible que no se note de inmediato, y el defecto tarda meses o incluso años en hacerse evidente.
¿Qué es la degradación potencial inducida de células y paneles solares?
Varias células solares unidas forman paneles solares. Los componentes principales del análisis son las células solares y su estructura de aluminio. Posible degradación inducida. ocurre en paneles y células solares Cuando un panel solar está polarizado Con un alto voltaje negativo. Sin embargo, hay una variación considerable de voltaje en el marco de aluminio y la celda.
El marco suele estar conectado a tierra, por lo que la corriente tiene un potencial cero. Debido a la presencia de impurezas y a la corta distancia entre las células solares y su marco, se genera una corriente entre la célula y el marco. Esto provoca una fuga de corriente en todo el módulo fotovoltaico.
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¿Qué es el efecto PID en la energía solar? ¿Qué causa la pérdida de PID en la energía solar?
En resumen, es una señal de la envejecimiento de células solares y paneles solaresBásicamente, esto provoca un deterioro del rendimiento de los paneles. La posible degradación inducida es el resultado de numerosos factores que actúan conjuntamente durante un largo período. No ocurre de la noche a la mañana.
1. Ubicación
Incluye la ubicación de tu casa en términos de longitud y latitud Además de las condiciones climáticas, la exposición a la humedad y al calor intenso también son factores relacionados con la ubicación del panel solar. Estos factores varían según el lugar.
2. Posibles medidas de mitigación de la degradación inducida
Los dispositivos especialmente diseñados para disminuir el efecto de la degradación inducida por potencial no están instalados correctamente y no hay conexión a tierra negativaLos dispositivos mejores reducirán la influencia del PID, de lo contrario empeorará con el tiempo.
3. Calidad de las materias primas
El vidrio, el material encapsulado, la presencia de impurezas (sodio), etc., se consideran materias primas de la célula solar. La calidad de las materias primas es importante porque son... el componente básico de la célula solarPor ejemplo, la presencia de sodio durante la fabricación del vidrio provocará que este tenga efectos perjudiciales.
4. Calidad de los componentes de los paneles solares
La calidad de los componentes de los paneles solares, como el tipos de celdas fotovoltaicas El material utilizado o el material encapsulado también es un factor que causa PID. Esto incluye si están certificados como resistentes a PID o no. ¿Han superado estos componentes las exhaustivas pruebas de fiabilidad?
5. Voltaje y tamaño del sistema
Los sistemas de mayor voltaje implican una mayor probabilidad de degradación inducida. Sin embargo, un sistema de 1000 V presenta menor riesgo que uno de 1500 V.
¿Qué es la prueba de degradación inducida potencial?
Es a tipo de prueba de garantía de calidad Para módulos solares fabricados. Se busca estimar el rendimiento de dichos módulos en diferentes condiciones a lo largo del tiempo. Una prueba PID para módulos solares somete el módulo a las siguientes condiciones:
- Temperatura de 140° Fahrenheit (60° Celsius)
- Humedad alrededor del 85%
- Carga por debajo de 1000v
- Periodo de tiempo de 96 horas
- Polarizaciones de voltaje de +1000 V, -1000 V, +1500 V o -1500 V (según las características del módulo fotovoltaico)
El período de tiempo define el nombre de la prueba, que en este caso es PID (96 h). Durante este período, los módulos se expondrán a las condiciones mencionadas y se tendrá en cuenta su efecto en la pérdida de potencia de los módulos solares.
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¿Qué equipos se utilizan en las pruebas PID para módulos solares?
Para realizar una prueba confiable, se utiliza cierto equipo durante una prueba de degradación inducida por potencial.
1. Electroluminiscencia (EL)
Este es un poderoso herramienta de imágenes Se utiliza para determinar las propiedades electrónicas y ópticas del módulo. Mediante imágenes de electroluminiscencia, se detectan fácilmente defectos como PIC, microfisuras y fracturas de celdas. La intensidad de... electroluminiscencia observado es proporcional al número disponible de cargas minoritarias en los módulos.
2. Tipos de paneles
Para las pruebas PID se suele utilizar un módulo monocristalino o policristalino. El tipo de módulo también define el tipo de técnicas de detección que se utilizarán en las pruebas.
¿Cómo detectar PID?
Con el uso de dispositivos y técnicas como la imagen por electroluminiscencia, que detectan la degradación inducida por potencial, se han vuelto más fáciles.. Curvas de luz IV Las mediciones de módulos solares antes y después de la toma de imágenes muestran la posibilidad de PID. La pendiente cambiante de Voc indica un aumento de Rs (resistencia total). Los cambios en las curvas IV son indicadores.
¿Qué es Anti PID para paneles solares?
Para disminuir el efecto de la degradación inducida por potencial, un Caja anti-PID Se utiliza. Es un dispositivo conectado al inversor de los módulos solares. Polariza todos los módulos fotovoltaicos afectados de forma opuesta por la tensión negativa. Con esta caja, cada cadena cambia constantemente de polarización y no permanece en una polarización constante durante mucho tiempo.
La caja anti-PID aumenta la posibilidad de que los módulos se recuperen del potencial negativo que ya sufren. También reduce la probabilidad de PID.
¿Qué son los paneles solares anti PID?
Dado que el PID se produce por diversas razones, siendo la calidad del material y del sistema las principales, las industrias decidieron fabricar paneles solares anti-PID. Para ello, seleccionaron:
- Células solares con Libre de PID de palets
- Módulo de alta resistencia materiales de encapsulación
Estos paneles solares están conectados a la cadena y no se dañan por el alto voltaje de la misma. Esto aumenta la producción de energía de los paneles solares durante períodos más largos. Consigue un panel solar anti-PID aquí.
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¿Qué es la configuración del sistema fotovoltaico?
Hay 5 configuraciones diferentes para un sistema fotovoltaico que deben finalizarse antes de instalar el sistema de paneles solares.
1. Conexión a la red que alimenta toda la electricidad generada por energía solar a la red.
Con esta configuración, toda la electricidad producida por su sistema solar se inyecta a la red eléctrica. Necesita comprar la cantidad necesaria de electricidad a las compañías eléctricas. Este sistema tiene un menor costo de instalación, e incluso puede generar ingresos vendiendo energía a las compañías eléctricas a través de... tarifa de alimentaciónEste sistema tarifario está disponible solo en ciertas ubicaciones. En caso de disponibilidad, las empresas compran energía por kilovatio-hora al precio acordado.
2. Conexión a la red que solo alimenta el excedente de electricidad solar a la red.
Esta configuración le permite utilizar la energía solar generada por sus paneles. Además, si se genera energía adicional, se inyectará a la red eléctrica. Si es necesario, deberá comprar la energía necesaria a la compañía eléctrica. Esta configuración es beneficiosa porque... reduce la confiabilidad de las grandes compañías eléctricasEstá diseñado para climas cálidos y soleados, así como para quienes consumen la mayor parte de la energía generada por los módulos. Sin embargo, un corte de suministro eléctrico implica también un corte de suministro eléctrico en los paneles solares.
3. Conexión a la red con respaldo de batería
Este sistema también se conoce como sistema interactivo de red, ya que es instalado con un banco de bateríasEn caso de cortes de energía, obtendrá un suministro de energía constante con energía almacenada en estas bateríasEs más costoso debido a las baterías y controladores adicionales.
4. Autónomo con función de carga de energía de la red
Esta configuración es la más adecuada para aplicaciones domésticas cuando La energía solar es insuficiente Según los requisitos. Este sistema carga la batería automáticamente mediante corriente alterna (CA) de la red eléctrica.
5. Autónomo sin función de carga de energía de la red
También conocido como fuera de la red, se proporciona para lugares donde no hay otra fuente disponible. Este sistema es el único proveedor de energía. Tiene una generación de potencia máxima de menos de 1 kilovatio y normalmente es más pequeña.
¿Cómo prevenir la posible degradación inducida?
Se deben determinar varios factores para reducir o prevenir la degradación potencialmente inducida de sus paneles y módulos solares.
1. Certificación
Un panel solar debe tener un certificado de pruebas de paneles solares internas y el Comisión Electrotécnica Internacional (IEC)Estos sistemas prueban módulos para resistencia PID según IEC 62804. Se recomienda encarecidamente consultar los certificados proporcionados al sistema y la lista de materiales utilizados en los módulos.
2. Componentes del panel solar
a) Materiales encapsulantes
Durante la fabricación e instalación de los módulos, se deben utilizar materiales de encapsulado resistentes a la degradación inducida potencial. El encapsulante constituye una capa de protección adicional contra dicha degradación. Además, garantiza un mayor rendimiento de los sistemas en diferentes estaciones.
b) Células fotovoltaicas
Las células solares son la principal causa y el componente más afectado por la posible degradación inducida. Por lo tanto, las células solares utilizadas deben estar certificadas como resistentes a PID. Es muy recomendable que pruebas PID adicionales Debe ser realizada por el fabricante y, tras la instalación, se deben realizar pruebas periódicas mediante un dispositivo de laboratorio especializado.
Ver también: ¿Cómo utilizar el panel solar directamente sin batería?
3. Diseño del sistema solar
a) Puesta a tierra
Para reducir el riesgo y el efecto de una posible degradación inducida, se recomienda que la conexión a tierra sea negativa para los sistemas de paneles solares.
b) Dispositivos resistentes a PID o caja de compensación anti-PID o PV
Los componentes de un sistema de paneles solares son igualmente importantes para reducir el impacto del PID. Por lo tanto, la instalación de estos dispositivos es una ventaja. Al igual que una caja de compensación fotovoltaica, invierte el voltaje En el sistema de paneles solares después del atardecer. De esta manera, se garantiza el óptimo rendimiento de los paneles solares durante más de 25 años.
La degradación inducida por potencial es perjudicial para los paneles solares, pero es necesario prestar atención a los factores que la causan. Además, se deben tomar medidas preventivas mediante dispositivos de mitigación, como los paneles solares anti-PID. Más vale prevenir que perder.
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