Aumento de grietas en módulos solares recientes: un desafío para la industria fotovoltaica del Reino Unido
15 noviembre, 2024
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Un estudio realizado por investigadores de la Universidad de York ha revelado un aumento significativo en la presencia de grietas en los bordes de las cintas de conexión en módulos fotovoltaicos (PV) instalados recientemente en el Reino Unido. Esta investigación, que abarcó un período de nueve años, analizó 85,000 módulos solares distribuidos en 167 instalaciones, lo que permitió inspeccionar un total de 5.5 millones de celdas solares.
El equipo de científicos utilizó una técnica de análisis basada en imágenes de electroluminiscencia (EL) capturadas exclusivamente durante la noche. Según los investigadores, este enfoque nocturno mejora la claridad y resolución de las imágenes, lo que facilita la detección precisa de defectos en los módulos. Además, el estudio incluyó un análisis temporal de la degradación de los sistemas fotovoltaicos desde 2015 hasta 2023, proporcionando información valiosa sobre los patrones de deterioro a largo plazo.
Los defectos observados fueron clasificados en cuatro categorías: grietas lineales, grietas complejas, grietas en los bordes de las cintas de conexión (edge-ribbon cracks) y degradación inducida por potencial (PID, por sus siglas en inglés). Para capturar las imágenes de alta resolución, los investigadores utilizaron cámaras digitales de electroluminiscencia, conectando los módulos a una fuente de alimentación que inducía una corriente polarizada, lo que generaba el efecto de electroluminiscencia necesario para visualizar los defectos.
Uno de los hallazgos más destacados del estudio fue el aumento drástico de las grietas en los bordes de las cintas de conexión en los módulos instalados después de 2022. Estas grietas, que suelen aparecer cerca de los puntos donde las celdas solares están soldadas a las cintas, se deben principalmente a tensiones mecánicas durante la fabricación, la expansión térmica o las cargas mecánicas a las que se someten los módulos. Según los investigadores, la incidencia de este tipo de defectos pasó del 7.89% en instalaciones anteriores a 2022 al 28.23% en las más recientes, lo que sugiere que las técnicas de fabricación o instalación más nuevas podrían estar introduciendo tensiones adicionales.
A pesar de este aumento en los defectos, el estudio también reveló que las tasas de degradación de los sistemas fotovoltaicos se mantienen por debajo del 1% anual. Esto significa que la mayoría de los sistemas analizados conservarán más del 80% de su rendimiento original después de 25 años de operación, lo que subraya la durabilidad a largo plazo de los módulos solares, incluso con una ligera disminución en su eficiencia.
El equipo de investigación, liderado por académicos de la Universidad de York, ha publicado sus resultados en la revista *Renewable Energy*, en un artículo titulado «Análisis de Electroluminiscencia a Gran Escala de Más de 5 Millones de Celdas Fotovoltaicas para la Detección de Defectos y Evaluación de la Degradación». En el futuro, los investigadores planean ampliar su base de datos, incorporar técnicas avanzadas de aprendizaje automático y explorar la variabilidad regional en las tasas de degradación de los sistemas fotovoltaicos. También buscan desarrollar estrategias de monitoreo más efectivas, modelos predictivos y prácticas de mantenimiento más específicas.
Este estudio ofrece una visión profunda sobre los desafíos que enfrenta la industria solar en términos de defectos de fabricación y degradación a largo plazo, al tiempo que destaca la resiliencia de los módulos fotovoltaicos frente a estos problemas.
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