Los senderos de caracol

Se ha observado en muchas plantas solares, la aparición de pequeñas variaciones de color en algunas partes de las células fotovoltaicas parecidas al rastro que deja un caracol al moverse por una superficie lisa. Por este motivo a este fenómeno se le denomino Snail Trail, “senderos de caracoles”.

¿Qué son los senderos de caracol?

Los senderos de caracol son decoloraciones del panel que van haciéndose cada vez más grandes, llegando a su tamaño final a los dos años de poner el módulo en servicio.

Se cree que están creados por difusión de los iones de plata en el EVA, estos iones se disuelven de las aleaciones de plata que forman los buses y fingers de la rejilla.

El disolvente de esta disolución es agua, debida a la humedad que puede entrar en los encapsulantes o que bien ya estaba contenida en el momento de ensamblarse, difundiéndose al aumentar la Tª.

Los iones de plata que reaccionan con el EVA (acetato de etilo de vinilo) pueden modificar su estructura creando principalmente nanopartículas de plata que muestran un color blanquecino.

A pesar de esta decoloración diferentes estudios concluyen que los senderos de caracol por sí mismos no afectan a la generación de energía, sin embargo se cree que pueden estar asociados a microgrietas en la célula.

Estas decoloraciones casi siempre están ubicadas en los bordes de las celdas o a lo largo de microgrietas que pueden atravesar las celdas del panel y son las que posiblemente pueden reducir la producción de energía.

Pruebas térmicas

Se han realizado pruebas con imágenes térmicas de los módulos afectados por el rastro del caracol para comprobar si la diferencia de temperatura entre la parte delantera y trasera del panel era mayor en los módulos afectados por este efecto en comparación con los módulos no afectados.

Se encontró que las diferencias de temperatura estaban en el mismo rango para ambos casos y que las posibilidades de falla o caída del rendimiento aumentan solo cuando los módulos con senderos de caracol tienen puntos calientes o una parte perforada.

Medida de curvas IV y pruebas de electroluminiscencia

Para evaluar las diferencias de rendimiento entre los módulos afectados y no afectados por el sendero del caracol, midieron las corrientes de la cadena a altas irradiancias.

No se pudo sacar ninguna conclusión sobre la bajada de rendimiento de los módulos afectados por el rastro del caracol, ya que se observó que los valores de corriente y voltaje seguían estando en el mismo rango para ambos conjuntos de módulos.

Se realizaron pruebas de electroluminiscencia para medir la estructura y profundidad de las microgrietas dentro del módulo junto con medidas de curvas IV.

Tomando estos datos y la edad de la planta se vio que en algunos de los módulos existía un deterioro promedio anual ligeramente superior a los umbrales de degradación habituales.

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¿Entonces?

La conclusión es que los senderos de caracol por sí mismos no son un problema, sin embargo pueden serlo si están ligados a microrroturas en la célula o perforaciones en el panel.

Por este motivo son necesarias pruebas de electroluminiscencia y determinación de curvas IV para saber si estamos ante un problema en el futuro.

Autor

RG

Rodrigo Gil

Product Manager Fotovoltaica.

Licenciado en Ciencias Físicas.

Profesional desde 2000 en sistemas de energía solar fotovoltaica con proyectos en Europa, Asia y Sudamérica.

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