Módulos solares: los defectos más frecuentes

A diario se fabrican cientos de miles de módulos lo que implica millones de módulos solares al año. El proceso de manufactura es algo complejo y aunque está muy estandarizado existen múltiples variantes y tecnologías. Por el momento no existe ninguna de ellas que esté libre de fallos y por tanto incluso con una incidencia muy baja hablamos de productos que pueden llegar al mercado con fallos.

Una vez que el producto está en el mercado también se puede encontrar incidencias que en este caso pueden tener que ver con el transporte, manipulado, proceso de instalación y exposición a la intemperie. Es importante conocer y saber identificar cuál es el problema y el origen del mismo.

Entonces, ¿cómo podemos identificar las causas de problemas de un módulo?

Podemos agrupar los problemas según dos causas:

A: Defectos de fabricación, materiales o fallo en control de calidad

B: Daños externos por manipulado o entornos dañinos

¿Cómo se manifiestan los defectos de origen o causa A? y ¿cuál es el efecto de cada uno?

Para simplificar vamos a explicarlos según dónde se manifiestan empezando por los más graves.

Pérdida de rendimiento eléctrico a nivel de célula:

• PID: Degradación inducida por potencial. Causa una pérdida de rendimiento eléctrico de todo el sistema ya que suele afectar al conjunto de módulos

• Exceso de degradación. La degradación inherente a la tecnología se ve incrementada respecto a su parámetro teórico. Causa una pérdida de rendimiento eléctrico de los módulos del string

• LeTID. Degradación en tecnología PERC por el funcionamiento a alta temperatura. Causa una pérdida de rendimiento eléctrico de todo el sistema ya que suele afectar al conjunto de módulos

• LID: Degradación inicial superior a la inherente e la tecnología. Causa una pérdida de rendimiento eléctrico de los módulos del string

Rotura o defecto en células:

• Corto circuito o pérdida de resistencia en paralelo. La célula deja de producir corriente. Causa una pérdida de rendimiento eléctrico de los módulos del string

• Microcracks. Microfisura que puede producirse en el canto o centro de la célula. Causa puntos calientes y pérdida de rendimiento eléctrico de los módulos del string

• Roturas. Zonas inactivas de las células. Causa una pérdida de rendimiento eléctrico de los módulos del string

• Errores de soldadura. Aumenta la resistencia eléctrica. Causa puntos calientes y una pérdida de rendimiento eléctrico del string

Defecto de backsheet o lámina posterior

• Permeabilidad. Permite el paso de humedad al interior del laminado. Puede causar babas de caracol, PID y degradación acelerada

• Fisuras. Rotura por fragilidad del backsheet. Puede causar todos los problemas por permeabilidad y aumenta el riesgo eléctrico

• Burbujas y delaminaciones. Gases en el interior del encapsulante. Puede causar pérdidas de rendimiento y rotura del backsheet

• Babas de caracol o defecto estético por oxidación o corrosión de componentes internos. En ocasiones puede causar pérdidas de rendimiento o puntos calientes

Problemas en la caja de conexiones

• Permeabilidad. Por un mal aislamiento. Causa corrosión de los componentes

• Fallo de adherencia. Por problemas en la silicona adhesiva. Puede provocar los problemas de permeabilidad y aumenta el riesgo eléctrico

• Fallo en conexión eléctrica. Por mala soldadura o incorrecto contacto eléctrico. Puede provocar arcos eléctricos y aumenta el riesgo de incendio

• Fallo en diodos. Defecto o deterioro de los mismos. Causa aumento de temperatura y aumenta el riesgo de incendio

Problemas en cables y conectores

• Conectores mal prensados o ajustados. Problema de ensamblado. Aumenta el riesgo eléctrico y puede causar pérdida de rendimiento eléctrico del string

• Cables pelados o con superficie eléctrica expuesta. Por la pérdida del aislante. Aumenta el riesgo eléctrico

Problemas del marco

• Fallo en aislamiento del canto. Por falta de silicona o encintado. Puede causar los problemas de permeabilidad de la lámina posterior

• Marcos desprendidos. Por falta de silicona o encintado

• Marcos de dimensiones incorrectas o fuera de tolerancia. Error en dimensiones que puede causar un problema de fijación o de cuadratura en la instalación

Defectos en vidrio

• Ralladuras. Por manipulados en fabricación.

• Roturas por templado incorrecto. Fallo en la dureza del vidrio. Puede causar los problemas por permeabilidad del backsheet

• Falta de transparencia. Por impurezas. Causa la pérdida de rendimiento eléctrico del string

Defecto en el encapsulante

• Amarillamiento. Por transparencia a la radiación Ultravioleta. Causa el amarillamiento del encapsúlate o el backsheet y en casos extremos puede causar pérdida de rendimiento

• Pérdida de transparencia. Por impurezas o deterioro. Causa una pérdida de rendimiento eléctrico del string

¿Cómo se manifiestan los defectos posteriores o causa B? y ¿cuál es el efecto de cada uno? Nuevamente vamos a explicarlos según dónde se manifiestan empezando por los más graves.

Pérdida de rendimiento eléctrico:

• PID. Degradación inducida por potencia debido a una mala configuración de tierra y negativo. Causa una pérdida de rendimiento eléctrico de todo el sistema

• Mismatch. Por conectar en serie módulos de rendimientos muy distintos. Causa una pérdida de rendimiento eléctrico del string

Rotura en células:

• Microcracks. Microfisura que puede producirse en el canto o centro de la célula por golpes pisadas o torsión del módulo. Causa puntos calientes y pérdida de rendimiento eléctrico de los módulos del string

• Roturas. Daño severo en célula que puede producirse en zonas grandes o pequeñas de la célula por golpes pisadas o torsión del módulo. Causa puntos calientes y pérdida de rendimiento eléctrico de los módulos del string

Rotura de backsheet o lámina posterior

• Fisuras o deterioro. Por arañazos o exposición a ambientes corrosivos. Puede provocar todos los riesgos de permeabilidad y rotura del backsheet

Problemas en la caja de conexiones

• Permeabilidad. Por cierre incorrecto de la caja o manipulado. Causa corrosión de los componentes

• Fallo en conexión eléctrica por manipulado. Puede provocar arco eléctrico y aumenta el riesgo de incendio

• Fallo de adherencia por golpes. Puede provocar los problemas de permeabilidad y aumenta el riesgo eléctrico

• Corrosión. Por exposición a ambientes corrosivos o instalaciones en ubicaciones con riesgo de inundación. Causa aumento de la temperatura y pérdida del rendimiento eléctrico de la instalación

Problemas en cables y conectores

• Conectores mal prensados o ajustados al ser manipulados para acortar o extender el cable. Aumenta el riesgo eléctrico y puede causar pérdida de rendimiento eléctrico del string

• Cables con exceso de tensión o torsión. Por sujeción o posición del módulo. Causa el aumento de temperatura y puede deteriorar el aislante eléctrico del cable

• Cables pelados o con superficie eléctrica expuesta. Por manipulado o pinzamientos del cable. Aumenta el riesgo eléctrico

Problemas del marco

• Marcos desprendidos. Por golpes o fijaciones incorrectas

• Corrosión. Por instalación sin aislamiento galvánico o incorrecta puesta a tierra

• Deformación. Por fijación incorrecta o fuera de la zona recomendada. Una deformación no elástica suele causar roturas de las células en el laminado y por tanto pérdida de rendimiento

Defectos en vidrio

• Ralladuras. Por el uso de herramientas de limpieza o manipulado incorrecto. Puede causar la pérdida de transparencia y por tanto la pérdida de rendimiento eléctrico del sistema

• Falta de transparencia. Por corrosión o exposición a arenas o elementos abrasivos. Puede causar la pérdida de rendimiento eléctrico de todo el sistema

• Rotura por torsión. Por fijación incorrecta o fuera de la zona recomendada. Los fuertes vientos pueden causar roturas puntuales o definitivas del módulo

¿Qué debo hacer si se presenta alguno de estos problemas?

Los defectos por causa A están cubiertos por la garantía del fabricante pero los de causa B son responsabilidad de la empresa instaladora o el propietario. Consulte con quien correspondan en cada caso.