Energetica 196 mayo 2020

SOLAR FOTOVOLTAICA Módulos vidrio-vidrio, cuestión de garantía y seguridad La industria fotovoltaica lleva embarcada desde sus orígenes en una carrera en busca de la mayor eficiencia en los módulos fotovoltaicos, es decir, conseguir una mayor potencia de generación respecto a la superficie del módulo. Aquí la célula fotovoltaica tiene todo el protagonismo y se han conseguido avances espectaculares, permitiendo pasar en 20 años del 12 al 20% de eficiencia de módulo (debe tenerse en cuenta que la eficiencia del módulo es inferior a la de la célula ya que tanto la conexión eléctrica entre células como el vidrio/encapsulante introducen pérdidas en el sistema). JORGE HUNGRIA DIRECTOR TÉCNICO DE SOLARWATT S i bien este aspecto es de gran impor- tancia, tan importante es esto como que esta potencia de generación ins- tantánea se traduzca en una producción de electricidad estable que pueda mantenerse con la menor degradación y en las circuns- tancias medioambientales más adversas durante muchos años, garantizando la in- versión en la instalación fotovoltaica. Aquí es donde la tecnología de construc- ción del módulo fotovoltaico juega un pa- pel fundamental para conseguir preservar la integridad de las células y sus conexiones frente a condiciones extremas, tanto de tipo climático como ambientales, como el de alta salinidad, a lo largo del tiempo. En los últimos años se ha avanzado mu- cho, tanto en la producción de mejores cé- lulas (generación) como en la de los módu- los (estabilidad y durabilidad), pero quizás la tecnología de fabricación de los módulos no haya evolucionado tanto. Más del 99% de los módulos se fabrican de forma muy similar, alojando las células -como explicare- mos- en un laminado de vidrio y polímero. Pero existe una tecnología, iniciada por la empresa alemana Solarwatt en 1999, que, en lugar de polímero en la parte posterior del módulo, utiliza otro vidrio, lo que le proporciona unas ventajas que vamos a ir desgranando en este artículo. Sin pretender ser un artículo comercial, se informa de que los valores están basa- dos en módulos vidrio-vidrio de Solarwatt. Desconocemos si son extrapolables a otros módulos vidrio-vidrio del mercado. Pérdida de potencia Las células FV se degradan con el paso del tiempo y esta degradación supone una pér- dida progresiva de potencia del módulo FV. Una parte se debe a la propia pérdida gra- dual en su capacidad de absorber fotones y la otra a la degradación del material por su entorno. En un módulo vidrio-vidrio esta segunda causa es prácticamente inexistente, ya que las células se encuentran encapsuladas en- tre dos láminas de un material inerte que es el vidrio. En un vidrio-polímero, su lámina inferior se ve permanentemente afectada por altas temperaturas, ambientes salinos, contaminación, pesticidas/fertilizantes, etc., desprendiendo oxígeno y humedad que se filtran al interior del panel y reaccionando con las células. Las células PERC son aún más sensibles a la humedad que las anteriores con lo que el riesgo de envejecimiento prematuro de un módulo vidrio-vidrio actual crece. Esta diferencia de comportamiento supone que un vidrio-vidrio pueda entregar como mínimo el 87% de su potencia inicial el año 30 (0,34%/anual) frente al 80% el año 20 de un vidrio polímero (0,70%/anual). Degradación lineal Los fabricantes ofrecemos una pérdida de potencia lineal del módulo durante su tiem- po de garantía, pero ¿sigue manteniendo este mismo patrón pasado este tiempo? La respuesta es no. Un panel vidrio-vidrio sigue manteniendo esa degradación mientras que un vidrio- polímero cae drásticamente un tiempo re- lativamente corto después. La figura de esta página muestra un ensa- yo de envejecimiento acelerado en cámara para ambas tecnologías. Esto supone un 35% más de energía pro- ducida por un vidrio-vidrio durante el tiem- po de garantía que no puede reducirse ba- sándonos en que el módulo vidrio-polímero seguirá produciendo más allá de su garan- tía porque no es cierto. Resistencia mecánica Los módulos estándar tienen habitualmen- te un vidrio de 3,2 mm de espesor mientras que el vidrio-vidrio cuenta con dos láminas de 2mm. Estos 4mm totales le confieren una resistencia mecánica muy superior que se traduce en: • Mayor resistencia al impacto. Soporta el impacto de granizos de 45mm a 23 m/s (IEC establece 25mm como estándar) • Módulo transitable. Soporta el peso de una persona (este proceso es muy co- mún en la fase de instalación) sin que las células se vean afectadas. En un mó- dulo convencional se producen micro- rroturas no apreciables a simple vista, pero fácilmente detectables mediante termografía • Inmunidad a la abrasión (por ejemplo: tormentas de arena) frente a la fragili- dad del vidrio-polímero. Resistencia química Como ya se ha adelantado el vidrio es un material inerte que no reacciona ante la mayoría de los compuestos químicos. Esto 22 energética XXI · 196 · MAY 20