IV Conferencia Latino Americana <strong>de</strong> Energía Solar (IV ISES_CLA) y XVII Simposio Peruano <strong>de</strong> Energía Solar (XVII- SPES), Cusco, 1 -5.11.2010se <strong>tras</strong>ladaron a condiciones estándar.Figura 1. Vista general <strong>de</strong> la instalaciónLos objetivos específicos <strong>de</strong>l trabajo son: i) i<strong>de</strong>ntificar los <strong>de</strong>fectos más frecuentes que han aparecido en los<strong>módulos</strong> en este tiempo y ii) correlacionarlos con cualquier posible variación en el comportamiento eléctrico <strong>de</strong> los<strong>módulos</strong> y compren<strong>de</strong>r el posible impacto <strong>de</strong> los mismos.Para conseguir estos objetivos se han realizado las siguientes tareas: a) medida <strong>de</strong> las curvas I-V <strong>de</strong> cada módulo ycomparación con las medidas iniciales b) la inspección visual <strong>de</strong> los <strong>módulos</strong> y c) termografía infrarroja.2 INSPECCIÓN VISUALTras una inspección visual minuciosa <strong>de</strong> los <strong>módulos</strong>, se <strong>de</strong>tectaron varias clases <strong>de</strong> <strong>de</strong>fectos. Estos <strong>de</strong>fectosfueron agrupados y clasificados <strong>de</strong> acuerdo con la frecuencia <strong>de</strong> aparición. Los <strong>de</strong>fectos más importantes se resumen enla Tabla 1. En esta tabla se incluyen <strong>de</strong>fectos comúnmente observados en los trabajos anteriores <strong>de</strong> Wohlgemuth et al.(2005) y Dunlop et al. (2005).2.1 Suciedad <strong>de</strong>l vidrioTabla 1: Defectos visuales más significativos y porcentaje <strong>de</strong> <strong>módulos</strong> y células afectados.Tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>fecto Módulos afectados (%) Células afectadas (%)Suciedad <strong>de</strong>l vidrio 100 33Patrón lechoso 93 13Oxidación <strong>de</strong> la rejilla frontal 100 100Oxidación <strong>de</strong> la capa AR 100 100Células rotas 60 2,5Puntos calientes 7 0,2Delaminación <strong>de</strong> la lámina <strong>tras</strong>era 7 NADefectos en el marco 5 NADefectos en la caja <strong>de</strong> conexión 100 NADiodos <strong>de</strong> by-pass <strong>de</strong>fectuosos 0 NACorrosión <strong>de</strong>l bus 0 NADecoloración <strong>de</strong>l EVA 0 NANA: No AplicablePor suciedad <strong>de</strong>l vidrio representamos la apariencia borrosa u oscura <strong>de</strong>l vidrio que ocurre típicamente en el bor<strong>de</strong>más bajo <strong>de</strong>l módulo PV y es normalmente irreversible. La simple acumulación <strong>de</strong> suciedad sobre el vidrio no esconsi<strong>de</strong>rada como un <strong>de</strong>fecto visual y su impacto no ha sido analizado en este trabajo, don<strong>de</strong> todos los <strong>módulos</strong> PVfueron limpiados antes <strong>de</strong> la inspección visual y la caracterización eléctrica <strong>de</strong> los mismos.La erosión <strong>de</strong>l vidrio se <strong>de</strong>be <strong>de</strong> acuerdo con lo propuesto por Lombardo et al. (2005) a la <strong>de</strong>posición <strong>de</strong> partículastransportadas por el aire, a la sedimentación <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> lluvia y al lixiviado <strong>de</strong> los mismos o al intercambioiónico entre los álcalis <strong>de</strong>l vidrio y el ion H + iones <strong>de</strong>l agua. El proceso se intensifica en ambientes contaminados ytambién por el uso <strong>de</strong> marcos que pue<strong>de</strong>n conservar una cantidad pequeña <strong>de</strong> agua sobre el bor<strong>de</strong> <strong>de</strong> módulo. Comoresultado <strong>de</strong> todo ello, se produce una pérdida irreversible <strong>de</strong> transmitancia óptica a lo largo <strong>de</strong>l bor<strong>de</strong> inferior <strong>de</strong>lmódulo.
IV Conferencia Latino Americana <strong>de</strong> Energía Solar (IV ISES_CLA) y XVII Simposio Peruano <strong>de</strong> Energía Solar (XVII- SPES), Cusco, 1 -5.11.2010En los <strong>módulos</strong> estudiados, el 100% <strong>de</strong> los <strong>módulos</strong> PV presentaban este efecto en la ca<strong>de</strong>na inferior,correspondiendo a 33% <strong>de</strong>l número total <strong>de</strong> la células. El área <strong>de</strong> las células afectadas varía entre 3% y <strong>12</strong>%, con unvalor medio <strong>de</strong> 8% para el total <strong>de</strong> la instalación. Más a<strong>de</strong>lante se <strong>de</strong>scribe la existencia <strong>de</strong> una correlación entre este<strong>de</strong>fecto visual y el rendimiento eléctrico <strong>de</strong> los <strong>módulos</strong>.2.2 Delaminación frontalSe observa un dibujo blanco o lechoso en áreas muy pequeñas sobre las células solares, principalmente en lasproximida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las cintas <strong>de</strong> interconexión y en el perímetro <strong>de</strong> la célula. Este efecto se observa en la casi la totalidad<strong>de</strong> los <strong>módulos</strong>. En algunos casos afecta una única célula sola en el módulo mien<strong>tras</strong> que en otros afecta,aproximadamente, al 50% <strong>de</strong> las células. En total, aproximadamente el 13% <strong>de</strong>l total <strong>de</strong> la células <strong>de</strong> la planta <strong>de</strong> PVpresenta este <strong>de</strong>fecto.Este tipo <strong>de</strong> patrón es atribuible a lo <strong>de</strong>laminación en la interfase <strong>de</strong> la célula-EVA y ha sido observadofrecuentemente en instalaciones fotovoltaicas por otros autores Bernreuter J. et al. (2001), Tsuda I. et al. (2003) y KangG.H. et al. (2005), especialmente en los climas cálidos y húmedos. También pue<strong>de</strong> aparecer <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> la <strong><strong>de</strong>gradación</strong>acelerada en las condiciones <strong>de</strong> calor-humedad. El origen <strong>de</strong>l <strong>de</strong>fecto podría ser una reacción química entre la capaantirreflectante <strong>de</strong> la célula (TiO x ) y ciertos aditivos en el encapsulante <strong>de</strong>l módulo, tal y como está <strong>de</strong>scrito en DhereN.G. et al. (2005). Este tipo <strong>de</strong> <strong>de</strong>fecto se encuentra siempre en la misma ubicación <strong>de</strong> las células solares: entre los<strong>de</strong>dos <strong>de</strong> metalización en las proximida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> las cintas <strong>de</strong> interconexión y en el perímetro <strong>de</strong> las células. Sin embargo,no hay ninguna concentración adicional <strong>de</strong> fósforo o sodio en estas áreas. La particular ubicación <strong>de</strong> este <strong>de</strong>fecto estárelacionada con factores geométricos, ya que se han encontrado discontinuida<strong>de</strong>s en el grosor <strong>de</strong>l dispositivo en estasáreas.2.3 Rejilla frontal y oxidación <strong>de</strong> capa antirreflectanteLa pérdida <strong>de</strong> la fuerza <strong>de</strong> adhesión entre la célula y el encapsulante reduce la protección <strong>de</strong> la célula y facilitaoxidación y corrosión la capa antirreflectante (AR) y <strong>de</strong> los metales <strong>de</strong> la célula.Este efecto se observa en todas las células <strong>de</strong> la instalación. Los <strong>de</strong>dos <strong>de</strong> metalización <strong>de</strong> la rejilla frontal y elTiO x <strong>de</strong> la capa AR presentan un cambio <strong>de</strong> color hacia el negro, indicando la oxidación. El <strong>de</strong>fecto empieza en elcentro <strong>de</strong> la célula y se extien<strong>de</strong> hacia los bor<strong>de</strong>s, creando un cuadrado oscuro en medio <strong>de</strong> cada célula. Es probable quese produzca una acumulación <strong>de</strong> humedad en las áreas <strong>de</strong>laminadas. Como el EVA es un copolímero amorfo, ladifusividad <strong>de</strong>l oxígeno y <strong>de</strong>l vapor <strong>de</strong> agua es alta por lo que la oxidación pue<strong>de</strong> exten<strong>de</strong>rse a o<strong>tras</strong> áreas rápidamente.A<strong>de</strong>más, se sabe que el ácido acético que resulta <strong>de</strong> la hidrólisis <strong>de</strong>l EVA acelera la corrosión <strong>de</strong> los metales.2.4 Roturas en la célulaUno pequeño porcentaje <strong>de</strong> células presentan rajas visibles, que en ningún caso <strong>de</strong>sconectan alguna parte <strong>de</strong> lacélula <strong>de</strong>l circuito principal. Estas rajas podrían haberse formado por estrés mecánico o térmico sobre las célulasdurante el período <strong>de</strong> exposición.2.5 Delaminación <strong>de</strong> la lámina <strong>tras</strong>eraSe ha observado este <strong>de</strong>fecto en 3 <strong>de</strong> los 42 <strong>módulos</strong>. Esta <strong>de</strong>laminación ocurre en la interfase entre el PVFexterior y el PET, y entre el PET y el PVF interior. El PVF interior está bien pegado al EVA, lo que <strong>de</strong>muestra unproblema <strong>de</strong> estabilidad <strong>de</strong>l utilizado por el proveedor <strong>de</strong> la lámina <strong>tras</strong>era.2.6 Marco y <strong>de</strong>fectos <strong>de</strong> la caja <strong>de</strong> conexiónLa mayoría <strong>de</strong> los marcos <strong>de</strong> los <strong>módulos</strong> están en las condiciones excelentes, aunque <strong>de</strong> los <strong>módulos</strong> presentanuna corrosión galvánica leve en un esquina <strong>de</strong> la unión. En el momento <strong>de</strong> las observaciones esto no tiene ningún efectosobre estabilidad mecánica <strong>de</strong>l módulo.Las 84 cajas <strong>de</strong> conexión <strong>de</strong> la instalación (2 por el módulo) muestran un correcto funcionamiento. Las cajas estánbien fijadas a la lámina <strong>tras</strong>era con la silicona en las buenas condiciones. Todos los diodos <strong>de</strong> by-pass estánfuncionando. Sin embargo, se ha observado que el 100 % <strong>de</strong> las cajas presentan un <strong>de</strong>sprendimiento <strong>de</strong> la tarjeta <strong>de</strong>conexión interna <strong>de</strong> la lámina <strong>tras</strong>era. Esto quiere <strong>de</strong>cir que tirones <strong>de</strong> los cables <strong>de</strong> conexión se transfieren directamentea los terminales <strong>de</strong>l módulo; lo que podría causar daños o abrir circuitos si no se tiene especial cuidado cuando semanejan los <strong>módulos</strong>.2.7 Puntos calientes