Elemente esențiale pentru garantarea calității și siguranței modulelor
Procesul de fabricație
Cu mult timp în urmă, modulele fotovoltaice nu erau fabricate conform unor norme și standarde la fel de exigente ca în prezent. De multe ori, procesul de fabricație se încheia cu montarea cadrului, iar producătorul nu se ocupa de cutia de conexiuni, cabluri și conectori, care au fost adăugate ulterior.
Totuși, după o expunere la intemperii timp de mai mulți ani, s-a observat că modulele sufereau de o multitudine de defecte, precum așa-zisele hotspoturi, delaminare, coroziune și alte defecte, care deteriorau modulele. Acestea au ajuns chiar să provoace incendii, deoarece elementele adăugate ulterior nu puteau garanta etanșeitatea modulului; apa, aerul și particulele pătrundeau în module și cauzau daune ireparabile. În ultimii 30 de ani, producătorii au învățat din defectele apărute în anii lungi de expunere la agenți meteorologici și și-au optimizat materialele și metodele; în prezent, modulul fotovoltaic este produsul final al unui proces de producție și asamblare sofisticat.
Fabricarea și asamblarea
Pornind de la matricea centrală de celule fotovoltaice, sudate între ele, se adaugă 2 straturi de EVA, stratul posterior și sticla frontală, conferind rigiditate modulului cu ajutorul cadrului din aluminiu. În timpul procesului, orice eventuale impurități sunt îndepărtate, aerul și umiditatea sunt extrase, iar ansamblul este sigilat cu silicon.
Apoi, cutia de conexiuni, cablurile și conectorii sunt adăugate în partea din spate. Pentru a garanta etanșeitatea modulului, îmbinarea dintre cutia de conexiuni și modul este etanșată cu silicon. Este o operație delicată, deoarece sudura trebuie efectuată cu mare precizie. Calitatea acestui proces este crucială, întrucât întregul curent al modulului va fi condus prin cutiile de conexiuni. Până și cele mai mici defecte pot avea consecințe fatale. În teren, sudurile de proastă calitate reprezintă de obicei una dintre cele mai frecvente cauze ale defecțiunilor și deteriorărilor. Un modul fotovoltaic complet trebuie să iasă din fabrică pregătit să reziste fără probleme 25 de ani sau chiar mai mult, la orice tip de impact climatic, pe lângă radiația solară directă, pentru a genera curent.
Normele IEC
Pe lângă procesul de fabricație, care este specific fiecărui producător, normele internaționale încearcă să asigure calitatea și siguranța modulelor fotovoltaice. Normele IEC se remarcă în mod special pentru utilizarea în Europa. În America și mai ales în Mexic, se remarcă normele UL, deși au și normele IEC importanța lor. Cele două entități încearcă să armonizeze standardele și se întâmplă frecvent ca o normă UL să aibă echivalentul său în IEC, așa cum putem vedea de exemplu la normele pe care le vom menționa, IEC 61215 și IEC 61730.
Comisia Electrotehnică Internațională (IEC), un organism independent multinațional, a dezvoltat numeroase norme și standarde. Cele mai importante pentru modulele fotovoltaice sunt IEC 61215, privind aprobarea tipurilor de module fotovoltaice, și IEC 61730, privind siguranța în exploatare. De asemenea, IEC va publica în curând o actualizare a unei norme exclusive pentru cutiile de conexiuni, IEC 62790, care definește testele care trebuie trecute, aspect care subliniază importanța acestei componente.
Fiecare modul care nu respectă aceste norme constituie un risc potențial pentru centrala fotovoltaică, motiv pentru care mulți legiuitori cer ca modulele fotovoltaice instalate pe teritoriile lor naționale să îndeplinească aceste standarde. Pentru efectuarea testelor, producătorul trimite probe de fabricație, alese aleatoriu, la un laborator independent. Acest laborator efectuează testele, definite de normele IEC, în vederea verificării calității modulului fotovoltaic sau a componentei și a capacității acestuia de a funcționa fără defecțiuni pentru o perioadă atât de lungă. În cazul modulelor, după expunerea acestora la un test, se măsoară puterea reală pentru a se verifica dacă testul nu le-a deteriorat.
Concluzie
Dacă se dorește ca modulul fotovoltaic să funcționeze o perioadă lungă de timp fără a crea probleme, integritatea acestuia trebuie garantată din primul moment. Acest lucru implică faptul că producătorul trebuie să fabrice module fotovoltaice care să fie ansambluri etanșe de celule, EVA, backsheet (substrat), cadru, cutie de conexiuni și alte elemente. Doar în acest fel modulul poate să funcționeze de-a lungul întregii durate de viață utile în condiții de siguranță oferind performanțe maxime. Orice nerespectare a acestor cerințe pune în pericol rentabilitatea instalației și sănătatea oamenilor și trebuie evitată cu strictețe.