Energías renovables

¿Qué son los Snail Trails en la energía solar?

1 diciembre, 2013

Los Snail Trails son alteraciones en el módulo solar producidas en la lámina de encapsulación. Su curioso nombre viene dado, porque su efecto óptico, es muy similar a los caminos que dejan los caracoles. Lógicamente este fenómeno de degradación ha llamado la atención, en el sector solar, por sus consecuencias sobre el módulo.

Este efecto, lo podemos definir como, una corrosión de la lámina superficial de encapsulación, que es activado por tres factores; humedad, temperatura y un campo eléctrico, causando una reacción en la interface de plata-polímero.

imagen 1

Este fenómeno de oxidación es producido de la siguiente forma; la humedad difunde a través de la lámina de la hoja posterior y llega a la superficie de la célula en los bordes o por medio de micro fisuras. En la presencia de un campo eléctrico, la temperatura de operación de los procesos de corrosión y posiblemente irradiación UV en la interfaz entre contactos de plata y el aluminio son provocados encapsulación que conduce a una migración de plata en la lámina de EVA y la formación de Ag que contienen partículas.

Una segunda condición previa es la presencia de S, P y / o Cl, que contiene componentes, probablemente dentro de los polímeros, lo que permite una reacción química entre la plata y los componentes.

imagen 2

Varios laboratorios de investigación han investigado sobre las causas, pero actualmente existen muchas incógnitas por resolver, pero todos ellos llegan a la conclusión que se trata de una oxidación superficial de las células, ya que después de realizar los análisis químicos no parece afectar a los parámetros eléctricos de los módulos pero sí influyen en la producción y en la durabilidad de los módulos.

En los diversos estudios realizados, sí que se han detectado un efecto secundario que revela una problema en el funcionamiento de los módulos, ya que este fenómeno de oxidación provocan fracturas o micro fisuras en los módulos y estas últimas provocan pérdidas de producción, por lo que el rendimiento del módulo es inferior al deseado.

Aunque todavía no está totalmente claro los orígenes reales de estos fenómenos, se piensa que las principales causas de los Snail Trails son:

  • Durante los procesos de producción, la aparición de la huellas digitales (dedos) en la interconexión de las células.
  • En el transporte o instalación del módulo, en la manipulación de las células, los movimientos bruscos de las células, provocando fisuras en la célula.
  • Condiciones ambientales desfavorables, de temperatura y humedad que tienen los módulos en las instalaciones.

Las consecuencias de este efecto, las podemos deducir analizando varios de los ensayos que se han realizado;

  • Análisis de térmico y de electroluminiscencia.

Muestra que la temperatura de las regiones afectadas por el Snail Trails es generalmente inferior a las no afectadas. Esos regímenes de baja de temperatura se pueden atribuir a bajas densidades de corrientes locales.

  • Análisis micro estructural.

Se realiza este análisis en las rejillas de Ag descoloridas, observándose un número considerable de nano partículas. Esta presencia de nano partículas, implica que el material se vea oscurecido, ya que puede dispersar o absorber una amplia gama de longitudes de onda de luz visible. Por consiguiente, las nano partículas presentes dan una coloración más oscura. En las imágenes SEM se observa tanto la región afectada como la región normal de la misma célula solar. Comparando ambas imágenes, el color oscuro es significativo en la región afectada

imagen 5

La conclusión a la que se puede llegar, es que el principal origen de este fenómeno es la formación de nano partículas de Ag2CO3, que pueden absorber y dispersar la luz resultante en los cambios de color oscuro en la superficie. Además, las micro fisuras podrían actuar como sitios de captura de luz secundaria para promover la coloración oscura, humedad, O2, CO2 y otros compuestos que podrían tener acceso a través de estas micro fisuras celulares. Por ello se debe continuar con el estudio del fenómeno de los Snail Trails ya que no hay una certeza de cómo afecta al modulo solar.

 

  • Reply
    Javier
    14 septiembre, 2017 at 5:53 pm

    Buenas tardes,

    Me gustaría saber si este defecto tiene otras denominaciones, como gusanos, black lines… o son defectos distintos

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