I ricercatori del National Institute of Standards and Technology (NIST) hanno scoperto come le interazioni tra fenomeni ambientali ed alcune materie plastiche impiegate nei pannelli solari possano accelerare il processo di degrado di questi ultimi.

A differenza dei diamanti, i pannelli solari non sono per sempre: i raggi ultravioletti, le raffiche di vento e la forte pioggia li consumano per tutta la vita.

I produttori in genere garantiscono che i pannelli solari sopporteranno i fenomeni ambientali per almeno 25 anni prima di subire cali significativi nella generazione di energia elettrica, tuttavia recenti rapporti evidenziano una tendenza al guasto decenni prima del previsto. Addirittura, per alcuni modelli c'è stato un picco nel numero dei backsheets (strati di plastica che isolano elettricamente e proteggono fisicamente i lati posteriori dei pannelli solari) risultati compromessi. Ed è su quest'ultimo fenomeno che i ricercatori del NIST si sono concentrati.

Il cracking prematuro dei backsheets è stato finora in gran parte attribuito all'uso diffuso di alcune materie plastiche, come la poliammide, ma la ragione del loro rapido degrado non era ancora chiara. Le crepe nei backsheets spesso si presentano per prime vicino ad alcuni elementi strutturali e possono eventualmente propagarsi attraverso l'intero spessore. Questi difetti fanno in modo che l'ossigeno e l'umidità si infiltrino e danneggino l'interno in cui si trovano le celle solari e consentono anche la fuoriuscita di corrente elettrica.

Se lasciato fuori alle intemperie abbastanza a lungo, qualsiasi backsheet a base di plastica inizierà a cadere a pezzi, ma non tutti i backsheet sono creati uguali. Alcune materie plastiche si deteriorano molto più rapidamente di altre.

Nel periodo compreso tra il 2010 e il 2012, sono stati implementati molti moduli solari contenenti backsheets a base di poliammide, che hanno presentato un notevole deterioramento in meno di quattro anni nonostante il rispetto dei requisiti standard.

Il team del NIST ha analizzato questi backsheets deteriorati ed ha scoperto che il degrado indotto dalla luce solare di un polimero comunemente usato come incapsulante, chiamato etilene vinil acetato (EVA), produce una sostanza chimica (acido acetico) che scendendo verso i fogli posteriori (backsheets) ne accelera il decadimento, in quanto dannosa per la poliammide.

Questi risultati, pubblicati nella rivista Progress in Photovoltaics: Research and Applications, evidenziano quindi l'interazione tra alcuni fenomeni ambientali (luce solare) e alcuni componenti (l'incapsulante EVA e il backsheet in poliammide) come fattore potenzialmente critico per la durata dei pannelli solari.

Questa scoperta potrebbe aiutare i ricercatori nello sviluppo di test di durabilità migliorati, e i progettisti nel costruire pannelli solari per durare.

 

 

fonte: National Institute of Standards and Technology

   
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