Primer intento de reparar paneles solares con cristales dañados

Científicos de la Universidad de Utrecht (Países Bajos) han desarrollado una técnica experimental de reparación de módulos fotovoltaicos de vidrio que, según afirman, ofrece buenos resultados tanto en términos de viabilidad técnica como de eficacia.

“Hasta ahora, los defectos del vidrio se han considerado un fallo irreparable y no se ha hecho ningún intento notable de desarrollar métodos de reparación”, subrayan, señalando que su técnica se basa en metodologías aplicadas en la industria automovilística, en la que la reparación de laminados de vidrio tiene un largo historial. “En última instancia, esta investigación pretende contribuir al escaso conocimiento científico sobre las opciones de reparación de los módulos fotovoltaicos, en particular de los módulos fotovoltaicos de vidrio, y aspira a situar los módulos fotovoltaicos defectuosos en una nueva perspectiva: de residuos a productos valiosos”.

Los investigadores explicaron que la rotura del vidrio en los paneles solares de vidrio-vidrio puede provocar la ruptura del aislamiento de la capa encapsulante, lo que causaría la penetración de agua y humedad en los módulos, o la creación de microfisuras en las células solares, lo que sería muy perjudicial para su rendimiento.

La técnica propuesta se basa en un método de reparación de picaduras en los bordes de los parabrisas de la empresa alemana Novus Automotive GmbH y en el asesoramiento del experto internacional en lunas Marcel Falk.

Se aplica en siete pasos diferentes: Determinación de la frescura y el final de la fractura; enfriamiento o calentamiento del módulo fotovoltaico a la temperatura requerida de 5 ºC a 29 ºC; limpieza del módulo con limpiacristales; inserción de la resina de reparación en las fracturas mediante pequeñas gotas; aplicación de gotas de resina de picaduras en la parte superior de las picaduras de bordes más grandes; colocación de una lámpara ultravioleta (UV) a una distancia de 20-30 cm y curado durante un mínimo de 20 minutos; y comprobación de si todas las fracturas están reparadas.

“Los materiales necesarios para la reparación experimental consisten en resina reparadora y resina para picaduras designada para parabrisas que tiene como objetivo restaurar la resistencia y el aislamiento de las capas de vidrio”, explicaron los académicos. “Además, se requiere una lámpara UV con una intensidad de 108 W UVA para el refuerzo de la resina, que también puede curarse con luz UV natural”.

Para validar la eficacia del proceso de reparación, realizaron simulaciones aceleradas de vida útil con calor húmedo, así como pruebas de rendimiento y fiabilidad. Compararon el rendimiento de 30 paneles de vidrio dañado con el de módulos no dañados, procedentes todos ellos de una instalación fotovoltaica operativa gestionada por SolSolutions en los Países Bajos. El conjunto utiliza paneles de 290 W suministrados por el fabricante chino DMEGC.

Mediante este experimento, el equipo de investigación comprobó que la metodología propuesta no daña los paneles reparados, que funcionaron “correctamente” tras la reparación y las pruebas. “La ausencia de degradación instigada por el agua indica que las capas de vidrio reparadas vuelven a ser aislantes”, explicó. “Sin embargo, las conclusiones definitivas deben hacerse con cautela, ya que los módulos fotovoltaicos no reparados tampoco mostraban signos visuales de entrada de agua”.

Los científicos presentaron el nuevo método en el estudio “Experimental repair technique for glass defects of glass-glass photovoltaic modules – A techno-economic analysis” (Técnica experimental de reparación de los defectos del vidrio de los módulos fotovoltaicos de vidrio-vidrio – Un análisis tecno-económico), publicado en Solar Energy Materials and Solar Cells. “En conjunto, los primeros indicadores de una técnica de reparación técnicamente viable y eficaz son positivos”, concluyen.