Degradación de módulos fotovoltaicos de Silicio cristalino tras 12 años de operación en España.

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DEGRADACIÓN DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS DE SILICIO CRISTALINO TRAS 12 AÑOS DE OPERACIÓN EN ESPAÑA

Mariano Sidrach-de-Cardona – [email protected] Paula Sánchez-Friera – [email protected] Michel Piliougine – [email protected] Javier Pelaez – [email protected] Jesús Carretero –[email protected] Llanos Mora-López – [email protected]

Dpto. de Física Aplicada II. Dpto. de Lenguajes y Ciencias de la Computación.

Universidad de Málaga. Málaga, España.

IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar

XVII Simposio Peruano de Energía Solar 1 5 de noviembre de 2010. Cusco Perú

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Degradación de módulos fotovoltaicos de silicio monocristalino tras 12 años de operación en España

IV Conferencia Latinoamericana de Energía Solar. XVII Simposio Peruano de Energía Solar. Taller CYTEC: Desarrollo y Difusión de la Generación Distribuida con Sistemas Fotovoltaicos Conectados a la Red.

Cusco – Perú. 1 – 5 noviembre 2010

Instalación conectada a la red en la Universidad de Málaga:

Año instalación: 1996 Potencia pico: 2 kWp Nº de módulos: 42 Potencia nominal: 53 Wp Nº células/módulo: 36 Tecnología: Silicio monocristalino

Tamaño de célula: 103 mm Encapsulante: EVA Cara anterior: Vidrio templado Cara posterior: PVT/PET/PVF Cajas conexionado: 2 con diodos by-pass

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OBJETIVOS:




•  Identificar los defectos más frecuentes que han aparecido en los módulos en este tiempo

•  Correlacionarlos con cualquier posible variación en el comportamiento eléctrico de los módulos y comprender el posible impacto de los mismos.

TAREAS:

•  Medida de las curvas I-V de cada módulo y comparación con las medidas iniciales

•  Inspección visual de los módulos •  Termografía infrarroja.

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INSPECCIÓN VISUAL:

Defectos visuales más significativos y porcentaje de módulos y células afectados.

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Suciedad del vidrio:

El área de las células afectadas varía entre 3% y 12%, con un valor medio de 8% para el total de la instalación.

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Delaminación frontal en la interfase célula-EVA

El 13% del total de la células de la planta de PV presenta este defecto .

Proximidades de las cintas de interconexión Perímetro de las células

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Oxidación de la rejilla frontal y de la capa antirreflectante

Se observa en todas las células

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Puntos calientes

Se observaron 7, (0,2 %) de las células

Parte frontal Parte posterior

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Puntos calientes: Análisis de infrarojos

Formación de un punto caliente por sombreado parcial en una célula solar con polaridad inversa

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Parámetros característicos de la instalación PV en condiciones estándar antes y después de 12 años de exposición

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Distribución normal del Pmp al inicio y al final del período de degradación

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Variación de los parámetros característicos de cada módulo fotovoltaico de la instalación.

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CONCLUSIONES:

Los principales defectos visuales encontrados son: •  Suciedad irreversible del vidrio en el borde inferior de los módulos •  Oxidación de la rejilla de metalización y la capa AR de las células •  Delaminación localizada en la interfase de célula-encapsulante.

La pérdida de la potencia pico de la instalación ha sido del 11,6% aproximadamente, un 1 % anual.

Las pérdidas en la potencia máxima se deben, casi en su totalidad, a las pérdidas en la corriente de cortocircuito.

Es destacable que a pesar de los defectos visuales observados en los módulos fotovoltaicos, el rendimiento eléctrico de la instalación es bueno y dentro de la garantía ofrecida por el fabricante.

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Muchas gracias por su atención

Mariano Sidrach de Cardona [email protected]




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