Inimigos da energia fotovoltaica: redução de potência, efeito LID, ponto de acesso, delaminação e LeTID

Redução de potência

O que é Derating?

O Derating é a perda ou redução de potência em inversores fotovoltaicos devido a fatores ambientais, como calor, altura e tensão, que podem interromper sua produção se levados ao extremo. Este fenômeno é especialmente crítico em áreas com altas temperaturas.



Causas da redução de potência

• Temperatura: os inversores geram calor convertendo corrente contínua em corrente alternada. Quando a temperatura ambiente é alta, os inversores limitam sua potência para proteger seus componentes internos.
•  Altura de instalação: a baixa densidade do ar em grandes altitudes pode facilitar a ionização em altas tensões, afetando o desempenho do inversor.
• Tensão DC: manter a faixa de tensão operacional é vital para evitar a redução.

Como evitar a redução?

• Instalação adequada: siga as recomendações do fabricante sobre ventilação e evite a exposição direta ao sol, especialmente contidas no manual do fabricante.
• Qualidade do equipamento: escolha inversores com componentes de alta qualidade e ventilação eficiente, seja forçada ou por convecção.
• Monitoramento regular: verifique o equipamento regularmente para garantir o desempenho ideal.

Efecto LID (Degradação Induzida por Luz)

O que é o Efeito LID?

O efeito LID refere-se à degradação de módulos fotovoltaicos devido a reações químicas em células de silício. Este fenómeno provoca uma perda de potência e eficiência nos módulos durante os primeiros meses de exposição solar, resultando numa diminuição de até 10% da sua potência inicial.

Causas do efeito LID

O principal culpado é a reação do boro com elementos como oxigênio, ferro ou cobre presentes na célula de silício. Embora a redução do boro possa parecer uma solução, sua presença é essencial para a geração de eletricidade. As reações do boro com o oxigênio formam complexos boro-oxigênio, reduzindo o fluxo de elétrons e, portanto, a eficiência do módulo.

O LID afeta particularmente os módulos monocristalinos do tipo P devido à dificuldade de remoção de oxigênio durante a fabricação. As células do tipo N, dopadas com fósforo em vez de boro, exibem resistência superior ao LID.

Como detectar o efeito LID?

A LID não é detectável a olho nu, mas a primeira indicação é uma queda no desempenho do painel. Para medir os danos, são utilizados equipamentos especializados de eletroluminescência, que revelam defeitos internos do módulo.



Como prevenir o Efeito LID?

•  Aplique altas temperaturas e correntes.
• Use tecnologias avançadas de laser ou LED.
• Elimine o oxigênio dentro da célula, embora seja caro, substitua o boro por  álio.

Para se aprofundar no impacto do efeito LID e descobrir soluções avançadas para mitigar esse problema, convidamos você a ler o artigo completo.
 

Ponto Quente ou Hotspot

O que é um Hotspot?

Um hotspot é uma área dentro do módulo fotovoltaico que fica excessivamente quente, o que pode levar à destruição do módulo ou até mesmo a um incêndio. Este problema deve-se a uma elevada resistência numa área específica do módulo, tornando essa zona num consumidor de eletricidade que gera calor, ultrapassando os 200ºC.


 

O que causa pontos de acesso em módulos fotovoltaicos?

Os pontos de acesso nos módulos fotovoltaicos é um problema crítico que afeta diretamente a eficiência da produção. Estes podem ser causados por vários fatores, como defeitos internos, sombreamento do ambiente, soldas quebradas devido a processos de fabricação inadequados ou manuseio inadequado.  Além disso, interconexões celulares quebradas e sujeira acumulada, juntamente com sombreamento permanente causado por árvores, chaminés ou outros obstáculos, também contribuem para a formação de pontos quentes. Identificar e mitigar esses problemas é essencial para manter a eficiência e a longevidade dos sistemas fotovoltaicos.


Como os hotspots são detectados?

Detectar um ponto quente em uma instalação fotovoltaica é crucial para evitar danos graves e manter a eficiência. Um ponto quente pode começar com a quebra de um ponto de contato, levando a um aquecimento lento e contínuo. Este aquecimento pode causar um possível arco elétrico com a chama permanecendo no material circundante e, em casos extremos, isso pode culminar em um incêndio na usina fotovoltaica. Detectar esses sinais precoces e realizar inspeções regulares é vital para evitar a formação de pontos de acesso e garantir o uso seguro e eficiente dos módulos fotovoltaicos.

Prevenção de hotspots:

• Compre material de marcas reconhecidas e comprovadas com processos de fabricação certificados.
• Garanta o transporte adequado dos módulos.
• Siga as instruções de montagem do fabricante durante a instalação conforme o manual do fabricante.
• Limpe os módulos regularmente de acordo com as condições do local.
• Revise e monitore a planta periodicamente, usando equipamentos de medição especiais.

Para saber mais sobre como prevenir e detectar hotspots em suas instalações fotovoltaicas, convidamos você a ler o artigo completo.
 

Delaminação

O que é delaminação?

A delaminação é a perda de adesão das diferentes camadas que compõem um módulo fotovoltaico. Esse defeito pode aparecer em um estágio inicial e se tornar mais grave durante a vida útil do módulo.



O que causa a delaminação de um módulo fotovoltaico?

A delaminação pode ser causada por fabricação inadequada e/ou uso de materiais de baixa qualidade. Fatores como transporte e manuseio inadequado durante a instalação também aumentam as chances de delaminação. A exposição permanente a fatores climatológicos como temperatura, umidade e irradiação UVA pode acelerar esse processo em módulos de baixa qualidade.

Detecção e prevenção de delaminação

 A delaminação pode ser detectada por inspeção visual, observando mudanças de cor, manchas leitosas na frente do módulo e formação de bolhas na parte traseira.

Como evitamos a delaminação? 

• Compre material de marcas conhecidas e comprovadas com processos de fabricação certificados.
• Garanta o transporte adequado, mantendo os módulos paletizados e sem pesos.
• Manuseie os módulos com cuidado durante a instalação, seguindo as instruções do fabricante.
• Verifique regularmente a planta, realizando inspeções visuais e com equipamentos especiais pelo menos uma vez por ano.

Como a delaminação afeta os módulos fotovoltaicos?

 A delaminação longe da borda do módulo pode afetar o desempenho sem ser uma preocupação imediata de segurança. No entanto, se eles se estenderem em direção à borda, podem permitir a entrada de ar e umidade, causando corrosão e destruição irreversível do módulo, afetando a integridade da planta. Para obter um guia completo sobre como detectar, causar e prevenir a delaminação em módulos fotovoltaicos, não perca nosso artigo completo.

Efecto LeTID (Degradação Induzida por Luz e Temperatura Elevada)

O que é o Efeito LeTID?

O efeito LeTID é um fenômeno recente, descoberto em 2012, que afeta módulos fotovoltaicos, particularmente aqueles com células PERC. Semelhante ao LID, o LeTID causa uma perda de energia devido à exposição à luz solar, mas se manifesta em temperaturas operacionais acima de 50ºC (no módulo), enquanto o LID ocorre em temperaturas mais baixas.



Quais são as causas do Efeito LeTID e como ele é detectado?

As investigações apontam o hidrogênio como o principal suspeito. Durante a fabricação das células, os átomos de hidrogênio se difundem de outras camadas para a ampla área da célula. Altas temperaturas de processamento parecem aumentar essa difusão, aumentando o risco de LeTID.

O problema é que o efeito LeTID não é visível sem equipamento adequado, por isso é detectado por uma queda anormal no desempenho dos painéis. Ao descartar outros defeitos, como pontos quentes ou delaminações, o equipamento de eletroluminescência é usado para diagnosticar o LeTID, semelhante ao processo usado para LID e outros defeitos.

Prevenção do efeito LeTID

Laboratórios e fabricantes estão trabalhando para entender e mitigar o LeTID.

Algumas medidas na fabricação de células PERC incluem:

• Utilização de materiais com baixo teor de hidrogénio.
•  Redução das temperaturas de tratamento celular.
•  Uso de wafers mais finos.

Para obter uma visão geral completa do efeito LeTID e estratégias para evitar seu impacto nos módulos fotovoltaicos, convidamos você a ler o artigo completo.

Conclusão

Para evitar os efeitos de LID, hotspots, delaminação, LeTID ou redução de potência, é crucial selecionar cuidadosamente os materiais e fabricantes, otimizar os tratamentos de wafer e seguir as práticas adequadas de transporte, instalação e manutenção mediante o manual do fabricante. A prevenção e detecção precoce desses defeitos não apenas garante maior eficiência e vida útil das instalações fotovoltaicas, mas também resulta em benefícios econômicos a longo prazo. Na Amara NZero, trabalhamos diariamente em soluções de qualidade com fabricantes com vasta experiência para garantir a máxima eficiência e durabilidade de suas instalações. Visite o nosso catálogo e descubra uma vasta gama de produtos que cumprem os mais rigorosos padrões de fabrico, desempenho e qualidade.