Hot-spoty na panelach fotowoltaicznych. Jak im zapobiegać?

Wytrzymałość paneli PV na uszkodzenia mechaniczne stanowi dzisiaj jeden z kluczowych czynników wyboru dla klienta, a tym samym jeden z najważniejszych aspektów, na który stawiają producenci. W praktyce jednak pomimo ich dużych wysiłków w zakresie zwiększenia trwałości wyrobów, moduły fotowoltaiczne wciąż są silnie podatne na mikrouszkodzenia, czyli defekty często niemal lub zupełnie niewidoczne, a jednak negatywnie wpływające na ich efektywność działania. Tego typu skazy oprócz obniżania samej wydajności instalacji w pewnych warunkach mogą doprowadzić również do poważnych awarii w postaci tzw. efektu hot-spot. Fotowoltaika to dziedzina, do której podchodzimy w pełni kompleksowo, dlatego w niniejszym wpisie zajmiemy się szczegółowym omówieniem tego problemu.

Co to jest hot-spot PV i na skutek jakich czynników może nastąpić samozapłon paneli fotowoltaicznych?

Efekt gorącego punktu czy też właśnie hot-spot w panelach fotowoltaicznych zachodzi w dosyć specyficznych okolicznościach, w ramach których ogniwo fotowoltaiczne naznaczone mikropęknięciami znajdzie się w zacienionym obszarze.

Standardową reakcją systemu na takie okoliczności jest zaistnienie procesu przepływu prądu wstecznego przez niedostatecznie oświetlone ogniwa. O ile w przypadku ogniw w pełni sprawnych i nieuszkodzonych nie rodziłoby to bardzo poważnych konsekwencji (chociaż wciąż byłoby szkodliwe), o tyle przy ogniwach wadliwych może prowadzić do nadmiernego ich nagrzewania się. Konsekwencją takiego stanu rzeczy nierzadko jest z kolei dalsza degradacja naznaczonego skazą modułu, a w skrajnych przypadkach nawet samozapłon paneli fotowoltaicznych. Jak podaje część z producentów instalacji PV, obszar, w którego obrębie występuje gorący punkt, może osiągnąć bowiem temperaturę przekraczającą 250°C.

Hot-spot fotowoltaika a produkcja, transport oraz montaż

Skoro wyjaśniliśmy już sobie, na jakiej zasadzie uszkodzony panel fotowoltaiczny wpływa na występowanie efektu hot-spot PV, warto wspomnieć jeszcze kilka słów na temat źródeł tego typu drobnych wad materiałowych.

Podczas produkcji paneli słonecznych znajdują się one pod nieustannym wpływem bardzo rozmaitych czynników, takich jak m.in. obecność wysokich temperatur, kontakt z różnego rodzaju substancjami chemicznymi czy oddziaływanie naprężeń mechanicznych o dużym natężeniu. Bodźce te nawet przy silnie zoptymalizowanych i sprawnie przeprowadzanych procesach przemysłowych wciąż mogą prowadzić do wystąpienia niewielkich pęknięć i mikro skaz niezwykle trudnych do wykrycia w trakcie konwencjonalnej kontroli jakości. To z kolei sprawia, że mury fabryki może opuścić już na starcie uszkodzony panel fotowoltaiczny.
Innym źródłem wad typu hot-spot PV może być również brak odpowiednich zabezpieczeń podczas transportu, a także niewłaściwie wykonany montaż.

Oznaczenie Hot-Spot Protect i inne czynniki pozwalające wyeliminować hot-spot w panelach fotowoltaicznych

Po wcześniejszej dość negatywnie nastrajającej części wpisu, warto ostudzić emocje i wlać w niego nieco optymizmu. Przede wszystkim, jeśli chodzi o efekt hot-spot fotowoltaika we współczesnym wydaniu notuje go bardzo rzadko, chociażby z tego względu, że nawet najmniejszy poziom zacienienia w ogóle nie powinien występować w przypadku poprawnie zainstalowanego systemu PV, a więc żadna profesjonalna firma nie narazi swojego klienta na ten kluczowy w odniesieniu do powstawania hot-spotów element ryzyka.

Omawiając temat przeciwdziałania gorącym punktom, warto również wspomnieć, że samozapłon paneli fotowoltaicznych wiązałby się z olbrzymią stratą wizerunkową zarówno dla ich producenta, jak i przedsiębiorstwa, które podjęło się kompleksowego wdrożenia całego rozwiązania, więc te sytuacje również należą do bardzo rzadko spotykanych.

Mimo wszystko jednak, inwestując niemałe pieniądze w instalację PV, warto zabezpieczyć się przed każdą ewentualnością. Aby ograniczyć zatem ryzyko wystąpienia efektu hot-spot w panelach fotowoltaicznych, w pierwszej kolejności warto wybierać urządzenia oznaczone jako Hot-Spot Protect (HSP). Jeśli posiadamy już wdrożony system, który nie został opatrzony znakiem HSP, możemy zlecić zewnętrznej firmie oferującej serwisowanie przeprowadzenie badania termowizyjnego umożliwiającego wykrycie potencjalnych gorących punktów.

Dodatkowo przy montażu, transporcie czy też chcąc naprawić uszkodzony panel fotowoltaiczny, należy korzystać wyłącznie z usług wysokokwalifikowanych specjalistów, mając na uwadze to, że nawet perfekcyjny stan urządzenia oraz deklarowane przez producenta oznaczenie Hot-Spot Protect wciąż nie zabezpieczy nas w stu procentach przed mikropęknięciami mogącymi powstać w wyniku uszkodzeń mechanicznych czy nieumiejętnego serwisu.