Diagnosi avanzata e performance di moduli fotovoltaici bifacciali

L’elettroluminescenza è una tipologia d'ispezione approfondita su moduli fotovoltaici che esamina in maniera accurata lo stato di salute delle singole celle in silicio cristallino. Presso il nostro laboratorio Solare PV Lab al NOI Techpark di Bolzano, mettiamo a disposizione delle nostre aziende clienti questa tecnica diagnostica che permette ai nostri tecnici di identificare in poco tempo quali celle sono inattive, se sono presenti rotture, disomogeneità del materiale o altre irregolarità che potrebbero compromettere la resa del modulo.

Anche FRI-EL Spa, azienda leader in Italia nel settore della produzione e vendita di energia elettrica da fonti rinnovabili, ci ha recentemente commissionato questo tipo di ispezione su moduli fotovoltaici mono- e bifacciali.

A monte della diagnosi tramite elettroluminescenza e sempre per conto del nostro cliente, è stato inoltre eseguito un confronto dei risultati prestazionali di moduli fotovoltaici bifacciali di diversi produttori in diverse condizioni operative. La valutazione è stata possibile seguendo quattro fasi di prova: nella prima prova i nostri ricercatori hanno confrontato i valori della curva caratteristica di moduli FV bifacciali in condizioni standard con i dati dichiarati dai produttori dei moduli stessi.

I risultati sono stati ulteriormente confrontati con i dati scaturiti da una seconda prova e cioè la misura della curva caratteristica in una condizione di albedo riprodotto pari al 20%. L’albedo è la frazione di luce riflessa da un oggetto o da una superficie rispetto a quella che vi incide. Aumentare la percentuale di albedo negli impianti fotovoltaici significa quindi aumentare la quantità di luce riflessa dall’ambiente circostante che arriva al modulo FV. Lo scenario di albedo è stato ottenuto artificialmente dai nostri ricercatori posizionando teli riflettenti di colore bianco su un telaio metallico posto posteriormente a circa 1.20 mt dall’area dei moduli, in modo da intercettare la luce diretta generata dal simulatore solare e passante attraverso le parti superiore, inferiore e laterali del modulo fotovoltaico in prova.

Come terza prova si è aggiunto agli elementi precedenti anche l’ombreggiamento dato dalla presenza di un eventuale tracker solare, che in questo caso è stato riprodotto mediante il posizionamento in verticale di un tubo metallico di sezione circolare di diametro 15 cm, posto centralmente rispetto al modulo di prova, a 5 cm di distanza. Come quarta ed ultima prova è stata riprodotta anche la presenza di vegetazione mediante l’applicazione di un manto erboso artificiale direttamente sul lato posteriore del modulo di prova, in modo da coprire il 25% dell’area complessiva. Il manto erboso è stato opportunamente forato in più punti uniformemente in modo da bloccare circa l’85% della luce in arrivo.

"Sempre più aziende si rivolgono al nostro laboratorio per valutare la qualità dei moduli FV sia nuovi che provenienti da impianti operativi. L’attività svolta per Friel unisce l’esecuzione di prove riferibili agli standard internazionali di settore a prove non-standard progettate su misura per rispondere a specifiche domande del cliente. La progettazione e l’esecuzione di tali prove, e l’interpretazione dei risultati trovano il loro valore aggiunto nel connubio tra le infrastrutture altamente tecnologiche di laboratorio e la competenza dei tecnici di laboratorio e dei ricercatori del gruppo Sistemi Fotovoltaici" spiega Giorgio Belluardo, coordinatore delle attività di test in Solare PV Lab.