Il degrado delle celle fotovoltaiche, noto come PID (Degradazione Indotta da Potenziale), rappresenta una minaccia significativa per i moduli fotovoltaici, causando una riduzione delle loro prestazioni. Questo fenomeno è causato da una differenza di potenziale tra le celle e altri componenti del modulo, come il vetro, il telaio o il supporto.
Pannelli solari: cause impatti del PID
Il PID si verifica a causa della dispersione di corrente dovuta alla differenza di potenziale, che induce il movimento di ioni all’interno del modulo. Gli ioni negativi tendono a migrare fuori dal telaio in alluminio, mentre gli ioni di sodio positivi si accumulano sulla superficie delle celle, compromettendone l’efficienza. Il degrado può verificarsi sia nei moduli con celle cristalline che in quelli a film sottile, e la sua gravità dipende dalla qualità dei materiali e dalla costruzione del pannello.
Condizioni ambientali come temperature elevate e alta umidità possono accelerare il processo di degrado, che può diventare evidente già nei primi mesi di funzionamento. Gli effetti del PID possono essere sia temporanei che permanenti, influenzando significativamente le prestazioni del sistema fotovoltaico.
Prevenire il degrado nei moduli fotovoltaici
Per prevenire il PID, è essenziale utilizzare materiali di alta qualità, come celle solari con eccellenti proprietà dielettriche. Una progettazione accurata dell’impianto, che tenga conto delle condizioni ambientali specifiche del sito, può contribuire a minimizzare il rischio di degrado. Inoltre, un monitoraggio continuo delle prestazioni consente di identificare tempestivamente i primi segni di PID, permettendo interventi rapidi ed efficaci.
L’impiego di inverter specificamente progettati per ridurre il PID può essere un deterrente efficace. Questi dispositivi aiutano a mantenere l’efficienza del sistema fotovoltaico, riducendo il rischio di degrado.
Tipi di degrado delle celle fotovoltaiche
Il PID può causare due tipi di degrado: reversibile e irreversibile. Il degrado reversibile, noto come polarizzazione, si manifesta attraverso correnti di dispersione che attraversano il materiale di incapsulamento, il telaio e il vetro frontale. Questo fenomeno è particolarmente evidente nei moduli situati alla fine delle stringhe e può portare a una significativa perdita di potenza.
Il degrado irreversibile, invece, è causato dalla corrosione elettrochimica dello strato conduttivo del modulo, dovuta all’interazione tra la cornice e l’umidità. La corrente dispersa genera una reazione che danneggia lo strato conduttivo, riducendo l’efficienza del modulo. Per prevenire questo tipo di degrado, si possono utilizzare materiali resistenti alla corrosione o inverter con separazione galvanica.
Soluzioni tecnologiche per mitigare il PID
Per contrastare il PID, aziende del settore come KACO new energy hanno sviluppato soluzioni innovative. Ad esempio, i dispositivi PADCON Float Controllers collegati agli inverter KACO rilevano il calo di tensione nelle stringhe fotovoltaiche e mantengono le stringhe a un potenziale positivo durante la notte, riducendo il rischio di PID.
Ripristino delle prestazioni degli impianti fotovoltaici
Per rigenerare la potenza degli impianti colpiti da PID, Xenit che realizza dispositivi elettronici per il repowering, ha sviluppato i generatori universali di tensione della gamma APID. Questi dispositivi possono ripristinare fino al 100% della potenza degli impianti in circa 30 giorni. Fin dall’installazione, offrono una prevenzione efficace contro il PID, proteggendo i nuovi sistemi da un potenziale calo di potenza e garantendo una protezione continua.
Affrontare il PID nei moduli fotovoltaici è cruciale per mantenere l’efficienza e la longevità degli impianti solari. L’uso di materiali di alta qualità, una progettazione accurata, il monitoraggio costante e l’impiego di tecnologie avanzate sono fondamentali per prevenire e mitigare questo problema, proteggendo gli investimenti nelle energie rinnovabili.
