Seminário Solis Episódio 24: Problemas de Microfissura do Painel FV e Métodos de Identificação

Efeito PID, microfissuras e pontos quentes são três fatores importantes que podem afetar o desempenho dos módulos fotovoltaicos de silício cristalino. Entre eles, o efeito PID e os pontos quentes geralmente aparecem após a instalação e operação de painéis FV por um período de tempo. As microfissuras são um problema comum associado aos módulos solares fotovoltaicos e são difíceis de detectar a olho nu. Em vista desses problemas potencialmente ocultos, como os identificamos e corrigimos é importante. No último Seminário Solis, introduzimos o problema do efeito PID e suas soluções. Neste seminário, compartilharemos com você as causas das microfissuras celulares, como identificá-las e, em última instância, evitá-las.


O que é uma “Microfissura” e Possíveis Causas

As microfissuras são um defeito relativamente comum dos módulos fotovoltaicos de silício cristalino, que se refere principalmente a algumas pequenas fissuras que não são facilmente detectáveis pelo olho humano. Devido às características de sua própria estrutura cristalina, os módulos de silício cristalino são muito propensos a fissurar.

No fluxo do processo de produção de painel de silício cristalino, muitas partes do processo podem causar a fissura da célula. Mas a raiz da causa geralmente é um dos três tipos:
1.Estresse mecânico: é quando a célula é exposta a forças externas, como soldagem, laminação, enquadramento, instalação, construção etc., e quando os parâmetros são definidos incorretamente, o equipamento falha ou houve operação inadequada que causou as microfissuras.
2.Estresse térmico: Principalmente causado quando a célula incha e se rompe após ser exposta a alta temperatura repentina, como temperatura de soldagem ou laminação muito alta e outras configurações de parâmetro não estarem corretas.
3.Defeitos de matéria-prima: A obtenção de matérias-primas de baixa qualidade ou de materiais inadequados resultará em defeitos de material.


A Influência das "Microfissuras " no Desempenho dos Módulos Fotovoltaicos
A corrente da célula é principalmente coletada e conduzida pelas linhas de rede principais e as linhas de rede finas cujas superfícies são perpendiculares entre si. Portanto, quando as microfissuras (principalmente paralelas aos barramentos) causam a quebra das linhas da rede fina, a corrente não será efetivamente transportada para os barramentos, o que levará à falha parcial e até mesmo total da célula, podendo também causar fragmentos, pontos quentes, etc., ao mesmo tempo que causam a atenuação da energia dos componentes.

Como identificar "microfissura"

Equipamento EL
O equipamento EL (Eletroluminescência) é um equipamento de detecção de defeito interno de célula solar ou painel que usa o princípio de eletroluminescência do silício cristalino para capturar imagens de infravermelho próximo de componentes por meio de câmeras infravermelhas de alta resolução. Este equipamento obtém e determina defeitos de componentes.

No entanto, este método tem várias desvantagens no reconhecimento de microfissuras de painéis fotovoltaicos instalados:
1. O equipamento é caro
2. Longo tempo de detecção, geralmente várias semanas ou até meses para grandes sistemas
3. Pessoal profissional é necessário para a operação no local, e os custos de mão de obra são altos



Método de Varredura de Curva I-V

Para painéis FV que foram instalados e conectados a uma plataforma de monitoramento inteligente, a função de varredura da curva I-V pode ser usada para escanear e categorizar rapidamente os painéis FV com microfissuras.


Se os resultados da varredura mostrarem dois tipos de curvas como ① ou ② na Figura 6, isso indica que a corrente de saída do módulo FV está anormal. É provável que a causa seja fissuras danificadas ou corrente bloqueada.

Vantagens:
1. Esta solução pode identificar uma variedade de falhas FV
2. Tempo de resposta rápido, a investigação pode ser concluída em apenas 5 minutos
3. Não há necessidade de equipamento profissional e/ou pessoal, economizando custos
4. Varredura com um clique, bom custo-benefício

Exemplos de Aplicações Utilizando Varredura de Curva I-V

Este caso é a aplicação da varredura de curva I-V em um projeto de C&I. Todos os inversores no local foram escaneados remotamente por meio da SolisCloud, e foi constatado que uma das strings do inversor apresentava as características da curva ① na Figura 6, com as curvas I-V e P-V mostradas a seguir:

Por meio dessa função de análise precisa, pudemos identificar rapidamente os painéis fotovoltaicos com fissuras no campo, melhorando a eficiência de O&M do sistema e reduzindo custos.

Resumo
O problema de microfissuras tem um grande impacto na potência do módulo FV e, finalmente, em todo o sistema e não pode ser recuperado. Embora os fabricantes de módulos façam um grande esforço para evitar microfissuras durante a produção, é vital que muito cuidado seja tomado no armazenamento, transporte e instalação subsequentes para evitar danos às células. Deve-se considerar cuidadosamente o ambiente de armazenamento e evitar mudanças extremas repentinas de temperatura.

Conectar qualquer sistema fotovoltaico de grande escala a uma plataforma de monitoramento como SolisCloud irá garantir que um grande número de problemas potenciais possam ser tratados de forma rápida e eficiente, protegendo assim o LCOE de todo o sistema.