¿Qué causa la acidificación y el envejecimiento de las películas fotovoltaicas de EVA y qué efectos tiene?

Las películas fotovoltaicas de etilvinilacetato (EVA), componentes esenciales de los paneles solares, se encargan de encapsular y proteger las células solares. Sin embargo, con el paso del tiempo, estas películas pueden sufrir envejecimiento y acidificación, lo que puede provocar una disminución de sus prestaciones y de su capacidad para funcionar eficientemente. En este artículo, investigamos el fenómeno del envejecimiento y la acidificación en las películas fotovoltaicas de EVA, examinando los factores que contribuyen a este proceso, así como las consecuencias que tiene.

Los factores que causan la exposición a los rayos UV: Envejecimiento y acidificación Uno de los factores clave que contribuyen al proceso de envejecimiento de las películas fotovoltaicas de EVA es su exposición continua a la radiación ultravioleta (UV) del sol. La radiación ultravioleta rompe las cadenas poliméricas del EVA, lo que provoca una disminución de la resistencia mecánica del material y un aumento de su susceptibilidad a la acidez.

Infiltración de humedad: El proceso de envejecimiento puede acelerarse por la introducción de humedad en la estructura del panel solar. Es posible que las impurezas y los contaminantes reaccionen con la humedad que ha penetrado en el revestimiento de EVA, dando lugar a la formación de ácidos que contribuyen al proceso de acidificación.

Cambios de temperatura: Los cambios extremos de temperatura, sobre todo en lugares con veranos calurosos e inviernos gélidos, pueden acelerar el proceso de envejecimiento de las láminas de EVA. El estrés térmico induce dilataciones y contracciones que, en última instancia, provocan la formación de microfisuras y un aumento de la permeabilidad del material a los ácidos y la humedad.

La acidez puede deberse a impurezas químicas, como contaminantes en el aire o desprendimientos de gases de otros materiales en el conjunto del panel solar. Estos contaminantes químicos pueden reaccionar con el EVA y contribuir a la acidez del ambiente.

Reticulación incompleta: Si la reticulación del EVA no se completa durante el proceso de producción, puede dar lugar a la formación de componentes residuales que no han reaccionado y que son propensos a deteriorarse con el paso del tiempo.

Efectos de la acidificación y el proceso de envejecimiento

Pérdida de transparencia: A medida que las láminas fotovoltaicas de EVA envejecen, pueden volverse turbias o amarillentas, lo que reduce su transparencia. Esto puede ocurrir debido al proceso de envejecimiento. Como resultado, la cantidad de luz que se transmite a las células solares puede disminuir, lo que repercutirá en la eficiencia del panel.

Reducción de la resistencia mecánica: A medida que las láminas de EVA envejecen, sufren una pérdida de su resistencia mecánica, lo que hace que se vuelvan más quebradizas y más susceptibles de agrietarse. La integridad estructural del panel solar se ve comprometida como consecuencia de esta decisión.

Degradación inducida por el potencial (PID): La acidificación de las películas de EVA puede contribuir a la PID, que es un fenómeno en el que un potencial de tensión entre las células solares y el bastidor conectado a tierra de un módulo fotovoltaico provoca la degradación de la potencia con el tiempo. Como resultado de la PID pueden perderse cantidades significativas de energía.

Deslaminación: La unión entre la película de EVA y las células solares o el vidrio puede debilitarse con el tiempo debido a la acidificación y el envejecimiento, lo que puede provocar la delaminación. En el proceso de delaminación, la humedad y los contaminantes pueden infiltrarse en el panel, lo que hace que el proceso de degradación sea aún más dramático.

La acidificación puede degradar las cualidades de aislamiento eléctrico del EVA, lo que puede aumentar la posibilidad de que se produzcan fallos eléctricos o cortocircuitos en el panel solar. Esto puede provocar una pérdida de aislamiento eléctrico.

Medidas preventivas y paliativas

Encapsulado correcto: Es crucial para la longevidad y el rendimiento de las células solares asegurarse de que se encapsulan con películas de EVA de alta calidad de la manera correcta durante el proceso de producción.

Estabilizadores UV: La incorporación de estabilizadores UV en las formulaciones de EVA facilita la protección del material contra la degradación causada por la luz ultravioleta.

Barrera contra la humedad: La instalación de barreras eficaces contra la humedad dentro del marco del panel solar puede evitar la infiltración de humedad y la consiguiente acidificación del panel.

Para reducir el estrés térmico y ralentizar el proceso de envejecimiento, es importante mantener temperaturas adecuadas dentro del panel solar. Esto puede lograrse manteniendo temperaturas constantes y óptimas.

Inspecciones rutinarias y mantenimiento: Los paneles solares deben inspeccionarse periódicamente para identificar cualquier signo de envejecimiento, como amarilleamiento o delaminación, de modo que puedan sustituirse o repararse a tiempo.

El uso de productos químicos antienvejecimiento en las fórmulas de EVA es una práctica que utilizan algunos fabricantes para mejorar la resistencia del material a los efectos del envejecimiento y la acidez.

A lo largo de su vida útil, las películas fotovoltaicas de EVA se ven sometidas a una serie de dificultades importantes, como la acidez y el envejecimiento. Los elementos clave que contribuyen a estas dificultades son la exposición a la luz ultravioleta, la introducción de humedad, las variaciones de temperatura, la presencia de contaminantes químicos y una reticulación insuficiente. La reducción de la transparencia, la pérdida de resistencia mecánica, la PID, la delaminación y el aislamiento eléctrico deficiente son algunos de los impactos que pueden producirse como consecuencia del envejecimiento y la acidez. Con el fin de preservar el rendimiento y la longevidad de las películas fotovoltaicas de EVA en aplicaciones de paneles solares, es esencial aplicar métodos de mitigación como el encapsulado correcto, los estabilizadores UV, las barreras contra la humedad, el control de la temperatura, el mantenimiento frecuente y los aditivos antienvejecimiento. El conocimiento de estos procesos permite adoptar medidas preventivas para reducir su influencia y garantizar la eficacia y fiabilidad de los sistemas de energía solar.

El RM211A de COACE es un aditivo antiacidificación para la aminación de EVA. Se utiliza principalmente para películas fotovoltaicas de EVA. Puede mejorar la resistencia al envejecimiento y las propiedades antiacidificación de las películas de EVA en condiciones de humedad alta y gradualmente alta. Prolonga la vida útil de las láminas fotovoltaicas.