Prevención de microfisuras en componentes solares: mejores prácticas desde la fábrica hasta la instalación

En los últimos días, una empresa de inversión fotovoltaica distribuida ha expresado su preocupación por la calidad de los componentes fotovoltaicos adquiridos a un determinado fabricante de componentes.

Durante las pruebas EL (Electroluminiscencia) de los productos entrantes, descubrieron una tasa de defectos de hasta el 15%, con defectos graves y fatales, como microfisuras continuas y microfisuras en forma de árbol que representan el 13% del total. La explicación del fabricante del componente generó dudas.

Argumentaron que el proceso de prueba no cumplió con las regulaciones pertinentes, afirmando que las inspecciones de calidad deberían involucrar al personal del fabricante durante todo el proceso.

Además, defendieron la presencia de microfisuras continuas, alegando que estaba dentro de sus estándares aceptables.

Sin embargo, la sociedad de inversión expresó preocupaciones válidas. Encontraron fallas en los resultados de las pruebas EL realizadas por el fabricante antes de enviar los componentes.

Estos defectos incluían microfisuras continuas, microfisuras en forma de árboles, líneas negras en las células solares, puntos negros en las células solares y patrones de copos de nieve. Incluso si se juzga según los estándares del fabricante, una parte importante de los componentes podría considerarse insatisfactoria.

A pesar de reconocer los problemas con la inspección inicial, el fabricante del componente ha tardado en tomar medidas sustanciales, lo que ha provocado un retraso de varios meses en el proceso de sustitución.

En general, las pruebas EL antes del envío ayudan a evitar que los componentes problemáticos salgan de fábrica. Las pruebas EL entrantes ayudan a rastrear si el transporte ha causado algún daño a los componentes, y las pruebas EL de aceptación de finalización ayudan a identificar si los procesos de construcción han provocado daños a los componentes. Este enfoque garantiza una rendición de cuentas clara durante todo el ciclo de vida del proyecto.

Desde la perspectiva del fabricante de componentes, para mitigar este riesgo y ofrecer productos de alta calidad a los clientes, muchos fabricantes tienen estándares internos para microfisuras.

Estas normas describen criterios específicos con respecto al tipo de microfisuras, su longitud y si son continuas. Sin embargo, los estándares para microfisuras de malla y microfisuras continuas pueden variar entre los diferentes fabricantes.

Desde una perspectiva de la industria, este incidente sirve como una llamada de atención, enfatizando la importancia de la calidad, inspección y pruebas de aceptación de los componentes. Impulsa a los fabricantes de componentes a mejorar su control de calidad y sus servicios posventa.

Desde el punto de vista de una empresa, cumplir con la inspección de los productos entrantes y las pruebas de aceptación de finalización es una responsabilidad hacia la calidad del proyecto y los consumidores de electricidad. La detección y resolución oportuna de problemas mediante pruebas puede evitar mayores riesgos de seguridad y pérdidas económicas en el futuro.

Hace unos años, las microfisuras, los puntos calientes y los efectos PID (degradación inducida por el potencial) eran tres factores importantes que afectaban el rendimiento de los componentes fotovoltaicos de silicio cristalino.

En los últimos años, con rápidos avances en los procesos de fabricación, equipos y materiales, estos problemas han mejorado significativamente. Los fabricantes líderes pueden detectar y controlar eficazmente el 100 % de las microfisuras y los defectos de puntos calientes durante el proceso de producción, incluso superando la prueba PID de 192 horas en condiciones 85/85.

Sin embargo, una manipulación, instalación, construcción y mantenimiento inadecuados, así como un apilamiento descuidado de los componentes en el sitio, aún pueden causar microfisuras o daños a los componentes.

En los últimos años, con el rápido crecimiento del mercado distribuido, los equipos de instalación y construcción con distintos niveles de experiencia, algunos sin una capacitación sistemática, se han convertido en una fuente de preocupación.

Las microfisuras causadas por una manipulación, transporte, instalación y mantenimiento inadecuados se han convertido en un problema cada vez más frecuente.

Para abordar estos problemas, es esencial seguir los procedimientos adecuados en cada etapa. Los factores que contribuyen a las microfisuras pueden incluir:

1. Durante el transporte, un embalaje o manipulación inadecuados pueden hacer que los componentes se presionen entre sí de manera desigual, lo que resulta en microfisuras.
2. La manipulación violenta durante el transporte, los movimientos bruscos del vehículo y los traslados múltiples también pueden provocar microfisuras.
3. Las precauciones inadecuadas durante la instalación, limpieza y mantenimiento pueden provocar microfisuras. Esto incluye el manejo inadecuado de los componentes, pisarlos durante la instalación o el uso de métodos de limpieza incorrectos.
4. Los componentes deben colocarse en superficies planas. Colocarlos sobre superficies irregulares puede provocar microfisuras.
5. Los componentes no deben dejarse expuestos ni apilados al azar en el sitio del proyecto después de desembalarlos.

Para mitigar estos problemas, las empresas profesionales de ingeniería, adquisiciones y construcción (EPC) toman medidas estrictas para controlar los procesos de transporte, descarga, manipulación secundaria, almacenamiento in situ y instalación de componentes. A continuación se ofrecen algunas recomendaciones clave para controlar las microfisuras después de que los componentes salen de fábrica:

1. Colocación de componentes:

• El área para apilar las cajas de componentes debe ser nivelada y espaciosa para facilitar el transporte y evitar terrenos irregulares que podrían provocar microfisuras o daños en los componentes.
• Las cajas apiladas no deben exceder una altura de dos cajas y las paletas deben disponerse uniformemente para evitar que sobresalgan.
• Una vez colocados los componentes, no se deben mover ni reubicar repetidamente para reducir el riesgo de microfisuras.

2. Manejo de componentes secundarios:

• Después de desempacar, los componentes deben transportarse al sitio de instalación con un método de elevación de dos personas para reducir el riesgo de caídas o causar vibraciones que podrían provocar microfisuras.
• Los trabajadores deben estar atentos a su entorno durante la manipulación para evitar colisiones con otros objetos que puedan dañar los componentes.

3. Instalación de componentes:

• Los componentes deben instalarse de arriba a abajo.
• Durante la instalación, es fundamental evitar el uso de ladrillos, bloques de madera u otros materiales para asegurar temporalmente los componentes entre sí. En su lugar, se deben utilizar al menos dos pernos superiores para la fijación temporal.
• Los instaladores deben abstenerse de pararse o colocar objetos pesados ​​sobre los componentes, pisarlos o someterlos a impactos que puedan provocar microfisuras.
• Los pernos utilizados para asegurar los componentes deben apretarse firmemente y las arandelas deben estar niveladas.

Para las empresas fotovoltaicas líderes, es recomendable proporcionar materiales de orientación completos y profesionales, como manuales y vídeos de prevención de microfisuras de componentes in situ, a empresas de EPC, instaladores y distribuidores.

Esta información es especialmente importante para proyectos distribuidos, ya que las partes interesadas en estos proyectos pueden tener experiencia limitada en comparación con los equipos EPC experimentados que manejan instalaciones montadas en tierra a gran escala.

Es responsabilidad de las empresas fotovoltaicas líderes ofrecer servicios de orientación detallados para garantizar que la calidad de sus productos se mantenga durante todo el ciclo de vida del proyecto.