Paneles solares: defectos más frecuentes (i)

Los paneles solares -de buena calidad, se entiende- son dispositivos altamente resistentes, muy seguros, con una excelente eficiencia energética y una vida útil larguísima sin que por ello necesiten apenas mantenimiento -las garantías rondan los 25 años de media!. Ahora bien, en ocasiones pueden presentar algún defecto, sea por un fallo de fabricación o debido a un uso incorrecto durante el transporte o la instalación. Otras veces, incluso una simple sombra sobre nuestras placas solares puede dar lugar a problemas. Por supuesto, nada de esto significa que tengamos que cambiar nuestra instalación porque falle uno de sus paneles solares, pero este tipo de problemas sí que pueden incidir en lo que más nos importa al final, que es el rendimiento de nuestra instalación de autoconsumo fotovoltaico, de manera que es bueno conocerlos y saber identificarlos. Para ayudarte, hemos recogido en este post y en otro que publicaremos en breve seis defectos típicos de las placas solares que pueden darte dolores de cabeza.

Vaya por delante que las mejoras que se introducen cada día en la fabricación de los paneles solares de calidad hacen cada vez menos frecuentes este tipo de problemas. Eso sí, un panel de mala calidad, es decir, un panel sin suficientes controles de calidad en su fabricación o, simplemente, manufacturado con materiales pobres nunca te ofrecerá la garantía de que no te encuentres con defectos. Recuerda: por lo general, cuanto más barato compres, más te arriesgas.

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1.- Microrroturas

Es el problema más sencillo de entender y, probablemente, el que te encontrarás primero en tu kit solar. Se trata de pequeñas fracturas en el sustrato de silicio de las células fotovoltaicas de los paneles solares, a veces microscópicas y, por tanto, imperceptibles al ojo humano. Las causas pueden ser múltiples: un defecto de fabricación, un golpe durante el transporte o la instalación, o más raramente una climatología muy severa (ej. granizo extremo).  En principio, las microrroturas no tienen por qué afectar sustancialmente al rendimiento de tu instalación pero sí pueden aumentar de tamaño a lo largo de la vida operativa de los paneles y servir, así, de antesala a otros problemas como los puntos de calor (hot spots) o el defecto conocido como “baba de caracol”. Vamos a ver ambos.

2.- Puntos de calor (Hot spots)

En principio, todas las células fotovoltaicas de una serie conectada de paneles tienen unas características idénticas y operan en una misma corriente (la del punto de máxima potencia). Cuando, por diversos problemas, hay una o más células solares que operan a menor corriente de lo deseable, la corriente de las otras células, las “buenas”, se ve afectada, provocando voltajes más elevados. Podría decirse que las células que operan a mayor corriente intentan “empujar” la energía a través de las otras células de la serie que, por diversas razones, tienen limitada su capacidad. Como consecuencia, se produce lo que se denomina un “punto de calor”, es decir, un área localizada en esas células de menor corriente que se sobrecarga y, por tanto, se sobrecalienta. El resultado puede llegar a ser, en última instancia, incluso la rotura del vidrio del panel o un corto circuito. Sin embargo, lo más frecuente es que los daños se limiten a una reducción localizada de la eficiencia de las placas solares afectadas (dando lugar así a una menor potencia de salida) y a una mayor degradación de sus materiales, con lo que se acorta la vida útil de los paneles afectados.

Las causas que pueden dar lugar a puntos de calor son variadas, desde defectos estructurales en la fabricación de los paneles solares (ej. conexiones mal soldadas, deslaminación, defectos del material de la célula…) a daños mecánicos fruto de un mal manejo o transporte (ej. las microrroturas que hemos mencionado antes, marco metálico doblado, etc.). De especial interés resulta también el efecto negativo del sombreado permanente, que puede dar lugar también a puntos de calor al reducir la capacidad de las células sombreadas con respecto a las otras, con la consiguiente descompensación en la serie. Este sombreado puede tener su origen, por ejemplo, en la presencia de árboles cercanos o en la acumulación de suciedad sobre los paneles solares, provocando así que los rayos del sol no puedan alcanzar a algunas de las células.

La detección de un punto de calor puede hacerse a simple vista o mediante una cámara termográfica y, en el caso de que supongan una diferencia notable de temperatura entre los paneles fotovoltaicos (20-30 grados) o que se observe un sobrecalentamiento severo de los mismos (85 grados o más) suele requerir que se reemplacen los que se hayan visto afectados.

3.- Baba de caracol (Snail Trails)

La baba de caracol es una decoloración en la superficie de los paneles solares, normalmente causada por un proceso químico que provoca oxidación. Toma su nombre del parecido razonable que tiene con el rastro que suelen dejar los caracoles y es un fenómeno comúnmente asociado a las microrroturas, dado que los “hilillos” de caracol suelen dibujar una línea que discurre pareja a la de las microrroturas o en los bordes de la célula fotovoltaica. En general, suele aceptarse que la aparición de baba de caracol indica la existencia de microrroturas pero no necesariamente al contrario: una microrrotura no tiene por qué dar lugar a baba de caracol en todos los casos.

El proceso de oxidación, que de ocurrir suele hacerse visible pasados un par de años de funcionamiento del panel, está relacionado con la aparición de humedad. Esta humedad puede filtrarse al interior del panel (generalmente por su parte trasera), generando un proceso reactivo entre los componentes de la célula, como son la pasta con base de plata que se utiliza en la fabricación de éstas o el polímero EVA -etileno vinil acetato- que se utiliza como encapsulante. Cuando este proceso se transfiere a la cara superficial del panel, se generan los “trazos” de baba de caracol.

Químicas aparte, lo cierto es que después de un número de estudios sobre este fenómeno, se ha llegado a la conclusión de que la decoloración en sí no tiene por qué afectar al rendimiento de las placas solares, estando la disminución del rendimiento energético por lo general más relacionada con las microrroturas en sí, puesto que éstas sí pueden terminar por afectar a los componentes de las células.

Si te ha interesado este post, no te pierdas el que publicaremos próximamente, en el que veremos otros defectos típicos en los paneles solares. En concreto, hablaremos del amarilleamiento o “yellowing”, de los problemas en las cajas de conexión y de la degradación inducida por potencial (PID).

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