Un estudio de RISEN Energy desmitifica la relación entre tamaño y durabilidad de los módulos fotovoltaicos

Las innovaciones tecnológicas son el impulsor clave para el rápido crecimiento de la industria solar y ahora esta industria se adentra en una nueva era, en la cual los módulos de gran tamaño dominan. La búsqueda por un más bajo coste nivelado de la energía (LCOE), además de más bajos costes de balance del sistema […]

Las innovaciones tecnológicas son el impulsor clave para el rápido crecimiento de la industria solar y ahora esta industria se adentra en una nueva era, en la cual los módulos de gran tamaño dominan. La búsqueda por un más bajo coste nivelado de la energía (LCOE), además de más bajos costes de balance del sistema (BOS) y su desarrollo tecnológico, llevarán a módulos grandes, por ejemplo aquellos con celdas de 210mm y 182mm ahora se convierten en la opción preferida de los instaladores y clientes.  Por consiguiente, este tipo de módulo de alta potencia será la tendencia para los próximos años.

Según la Asociación de la Industria Fotovoltaica China, los módulos de gran tamaño (de celdas 182mm y 210mm) han alcanzado 82,8% de la participación del sector fotovoltaico en 2022 y se espera que alcancen 93,2% del mercado en 2023. Los rumores en el mercado dicen que los módulos grandes son más susceptibles a deformarse (que aumentaría el riesgo de microfisuras y reduce la fiabilidad de ellos).

Se ha dicho que los de tamaño 2384x1303mm hechos con 132 celdas half-cut de 210mm presentan 40% a 60% más propensión a la deformación que los de 2278x1134mm compuestos por 144 celdas half-cut de 182mm.

¿Es esta la verdad?

Para verificar los rumores, Risen Energy llevó a cabo una prueba en un laboratorio certificado por el Servicio Nacional de Acreditación de China para la Evaluación de la Conformidad, en la que se comparó en términos de deformación un módulo Titan – con la característica de doble vidrio, 132 celdas hc de 210mm y marco de aluminio – contra un módulo de doble vidrio de 144 celdas de 182mm con marco de aluminio, utilizando la misma instalación sin vigas, con montaje exterior de cuatro orificios, bajo idénticas condiciones de carga y prueba.

El resultado de las pruebas demuestra que los módulos de 132 celdas hc de 210mm han presentado un 1% menos de deformación en el lado corto y 4% más deformación en el centro del vidrio, (cuando se compara con el de 144 celdas hc de 182mm), no se tienen  microfisuras tras la prueba de electroluminiscencia (EL), cuando se instaló de manera sin vigas con cuatro orificios de montaje exteriores bajo una carga de 3600Pa.

Antes de las Pruebas

Después de las Pruebas

Al mismo tiempo, Risen Energy condujo una segunda prueba en la que se comparó en términos de deformación un módulo Titan de doble vidrio con 132 celdas de 210mm, con marco de acero, a un módulo de doble vidrio con 144 celdas de 182mm con marco de aluminio, en la misma instalación sin vigas con cuatro orificios de montaje exteriores bajo idénticas condiciones de carga y prueba.

Los resultados de la prueba muestran que en comparación con el módulo de 182-72 células, el módulo de celdas de 210mm con marco de acero demostró 53% menos deformación en el lado corto y 15% menos deformación en el centro del vidrio), no se tienen microfisuras tras la prueba EL, bajo una carga de 3600Pa (lado frontal), los hechos probados no temen a los rumores.

Los resultados no los temen rumores

Los resultados de las dos pruebas muestran que no hay ninguna diferencia particular en la deformación entre el módulo fabricado con 132 celdas de 210mm y el de 144 celdas de 182mm células cuando se utiliza un marco de aluminio bajo las mismas condiciones de carga. Además el módulo de 210mm tuvo significativamente menos deformación cuando tiene un marco de acero.

El límite elástico (YS) es el parámetro que determina la tensión máxima que puede soportar un material. Todas las deformaciones causadas por presiones que no superan el límite elástico son deformaciones elásticas, también conocidas como deformaciones recuperables. Estas deformaciones no dañan la estructura del material, ya que sólo las presiones que superan el YS pueden provocar deformaciones plásticas destructivas. Es normal que los módulos experimenten diferentes grados de deformación bajo diferentes cargas, pero evaluar la capacidad de carga y la fiabilidad de un módulo simplemente observando sus deformaciones no se considera un enfoque riguroso ni científicamente válido. En resumen, es sencillamente erróneo afirmar que cuanto más grande es un módulo, más deformaciones debe tener.

En general, es cierto que cuanto más grande y largo es un objeto, más probable es que se deforme. Todavía, esto puede controlarse totalmente mediante un diseño adecuado. Por ejemplo, una pieza de acero se hundirá cuando se coloque en el agua, pero puede flotar si se diseña para ser un barco.

Todos los módulos fotovoltaicos se fabrican siguiendo un riguroso proceso de desarrollo durante el cual los materiales y el diseño no pueden finalizarse hasta que se haya completado una validación y unas pruebas de diseño rigurosas y detalladas. Este planteamiento se siguió estrictamente en todas las fases del diseño y desarrollo de la serie 210 de Risen Energy la cual prioriza la inversión en investigación y desarrollo para garantizar la fiabilidad de sus productos.

Con envíos que superan los 25 GW desde su lanzamiento en 2019, la serie se ha utilizado ampliamente en una variedad de escenarios de aplicación a nivel mundial, incluidas centrales eléctricas a gran escala, tejados industriales y comerciales, así como tejados residenciales, al tiempo que ha recibido elogios de clientes nacionales y extranjeros por su excelente rendimiento.

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