L´INFLUENZA DELLA LUCE SULLA RESA DEI MODULI FOTOVOLTAICI. GLI EFFETTI LID E LeTID

A tutti noi è capitato di spostare un mobile e di notare una tonalità di colore più chiara del pavimento sotto a dov’era posizionato. La luce, infatti, agisce sui materiali e per quanto paradossale possa sembrare, può produrre effetti dannosi anche sulle celle di silicio cristallino dei moduli fotovoltaici, inficiandone la resa e contribuendo al verificarsi di due tipi di degradazione.

 

L’effetto LID

 

Il primo fenomeno, noto nel settore da più di 20 anni, prende il nome di Degradazione Indotta dalla Luce (in inglese Light Induced Degradation o più semplicemente LID) e avviene nelle prime ore di esposizione dei pannelli alla luce del sole a causa di tracce di ossigeno presenti nel wafer di silicio: queste particelle (dimeri) di O₂ (ossigeno) con carica positiva possono diffondersi in tutta la cella e creare complessi con il boro riducendo la resa del pannello rispetto a quanto previsto dai flash test finali condotti nello stabilimento di produzione.

 

Non tutti i moduli fotovoltaici sul mercato sono ugualmente resistenti all’effetto LID, anche se questo è un fenomeno inevitabile. I moduli aleo hanno un LID medio di solo 0,6%, che è molto basso, ed è una garanzia di alta qualità del silicio. Quindi, ha senso garantire il 98% della potenza iniziale (quella misurata in fabbrica, a fine produzione) durante i primi 2 anni di funzionamento del modulo. E proprio su questo punto, i moduli aleo con tecnologia PERC pongono l’asticella molto alta, poiché è la garanzia più alta e più lunga del settore che si possa trovare sul mercato!

 

Per il proprietario di un sistema fotovoltaico significa che minimizzando le perdite, si parte in pole position e si produce il massimo di energia sin dall’inizio.

 

L’effetto LeTID

 

Il secondo fenomeno è noto come Degradazione Indotta dalla Luce e dalle Alte Temperature (in inglese Light and Elevated Temperature Induced Degradation o più semplicemente LeTID) ed è un fenomeno di recente scoperta, non ancora approfonditamente studiato. Contrariamente a quanto avviene con la LID, questo genere di degradazione si verifica a distanza di anni ed è principalmente legato alle alte temperature di esercizio dei moduli.

 

Quando sulla scheda tecnica ci riferiamo a valori NMOT, (Nominal Module Operating Temperature) descriviamo le condizioni nominali di funzionamento del pannello: 800W/m², a temperatura ambiente (20°C), 1,5AM e con vento 1 m/s. A queste condizioni, la temperatura dei moduli varia al variare della tipologia degli stessi e si attesta sui 44,5°C per i moduli premium aleo (X63) oppure sui 45,5°C per gli aleo full black (X83). Stando alla letteratura più recente, i problemi legati alla LeTID comincerebbero a manifestarsi quando i pannelli raggiungono una temperatura uguale o superiore a 50°C, non rara in estate dove, in certe aree, può superare tranquillamente anche i 70°C.

 

Pare che le celle PERC, quelle multicristalline nello specifico, siano particolarmente sensibili a questa degradazione, perché la loro parte posteriore passivata è ricca di idrogeno. Proprio l’idrogeno, infatti, potrebbe essere all’origine di questo fenomeno, ma il suo studio è ancora ad uno stadio così embrionale, che ogni ipotesi diventa pura speculazione.

 

PV-Tech.org in un articolo dello scorso Dicembre stimava che l’80% delle celle prodotte a livello globale nel 2020 sarebbe stato di tipo PERC e che la domanda di tale tecnologia avrebbe raggiunto i 158GW entro il 2022. E’ lecito quindi chiedersi cosa muova i produttori di celle ad adottare questa tecnologia ed a scommettere sulla sua evoluzione. Le ragioni in realtà sono essenzialmente due: basso costo di produzione e capacità di mantenere le proprie rese nel tempo. L’evoluzione tecnologia delle celle ha inoltre permesso di approntare test specifici, che simulano le condizioni di operatività dei pannelli, esacerbandole. Nel caso del LeTID non esiste ancora una procedura di test ufficiale, ma vi sono alcune indicazioni che verranno adottate nella prossima stesura della IEC 61215 -1: Ed.2.0. Per passare il test è necessario non superare un degrado della cella superiore al 5%.

 

Dopo 486 ore in camera climatica a 75°C, sottoposti ad un valore di corrente che è la differenza tra Isc e Impp (per avvicinarsi alle reali condizioni di funzionamento del modulo e produrre gli stessi effetti della radiazione solare), i pannelli aleo hanno brillantemente superato questo test con una perdita di potenza massima pari a 1,52%.

 

Cosa significa questo per chi investe nel fotovoltaico scegliendo aleo? Che, ancora una volta può contare su un modulo che usa tecnologia innovativa ma al tempo stesso stabile per la durata attesa dell’impianto.

 

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