Con l’evoluzione e la diffusione della tecnologia fotovoltaica, la longevità degli impianti è diventata un fattore importante quanto la ricerca della massima efficienza.
Nonostante i moduli siano fabbricatiper durare diversi anni, le loro performance possono essere limitate da microfratture, spesso invisibili a occhio nudo e rilevabili solo attraverso i test di elettroluminescenza (EL).
Queste minuscole crepe nella struttura della cella – spiega il produttore di moduli Aiko Solar – possono ridurre progressivamente la produzione di energia, accorciare la vita utile del sistema e, in alcuni casi, aumentare il rischio di incendi.
Per EPC (Engineering, Procurement and Construction), installatori e proprietari di impianti, le fratture nascoste rappresentano quindi una criticità sia tecnica che economica.
Microfratture: i rischi invisibili per il rendimento dei moduli
Le microfratture possono formarsi in diverse fasi: durante la produzione, il trasporto, l’installazione e nel corso del funzionamento a lungo termine sotto sollecitazioni meccaniche.
I loro effetti possono essere significativi:
- perdita di potenza: le fratture interrompono il flusso di corrente, riducendo la produzione
- correnti di dispersione: i residui di silicio ai margini della frattura possono innescare cortocircuiti locali
- rottura della cella: le aree indebolite sono più vulnerabili a sollecitazioni esterne, con conseguente formazione di crepe visibili o guasti in circuito aperto
- hot-spot e rischio di incendio: le zone danneggiate si surriscaldano in modo non uniforme, accelerando l’invecchiamento del modulo e aumentando i rischi per la sicurezza.
Come evidenzia il produttore asiatico, nessuna tecnologia fotovoltaica è completamente immune, ma alcune soluzioni progettuali risultano più soggette a fratturazioni rispetto ad altre.
Ad esempio, la tecnologia TOPCon, che si è affermata come standard dominante, ha un design che la rende più vulnerabile alle microfratture nascoste.
Per ridurre i costi, le celle TOPCon vengono spesso realizzate con wafer di silicio inferiori a 130 µm. Più il wafer è sottile, minore è la resistenza meccanica e maggiore è la probabilità di fratture durante la manipolazione o sotto sollecitazione.
Inoltre, lo strato di ossido tunnel ultrasottile (SiO2) e quello in silicio policristallino, tipici della TOPCon, si dilatano e contraggono in modo diverso rispetto al wafer, generando tensioni localizzate durante i cicli termici.
In questi moduli, la metallizzazione tradizionale a base di argento e le connessioni di tipo “Z” concentrano lo stress meccanico ai bordi della cella. In combinazione con le alte temperature di saldatura, ciò aumenta la probabilità di fratture.
Rispetto ai design con vetri più spessi o sistemi avanzati di interconnessione, i moduli TOPCon standard sono meno efficaci nel dissipare carichi meccanici come pressione del vento o impatto della grandine.
Criticità superate dalla tecnologia ABC N-Type
Secondo Aiko Solar, i moduli ABC N-Type non presentano invece queste criticità. I moduli Aiko prevengono il problema delle microfratture alla radice grazie a una serie di caratteristiche tecniche:
- interconnessione robusta in rame: sostituisce la pasta d’argento, evitando giunzioni fragili e riducendo i punti di stress
- resistenza meccanica ottimizzata: garantisce una maggiore capacità portante, preservando l’integrità durante il trasporto, l’installazione e i decenni successivi di esercizio.
- miglior coefficiente di temperatura: limita lo stress termico, assicurando una produzione costante anche nei climi più caldi.
Per EPC e proprietari di impianti, questo si traduce in un minor rischio di microfratture nascoste, maggiore stabilità della produzione a lungo termine e un ritorno sugli investimenti più affidabile.
