Nuevo método para reparar interrupciones en las barras colectoras de los paneles fotovoltaicos

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Un grupo de investigadores liderado por el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) de España ha desarrollado un conjunto de técnicas para reparar las interrupciones de las barras colectoras en los paneles fotovoltaicos.

“Las interrupciones entre células representan el 10% de los fallos de los módulos”, explica a pv magazine Félix García Rosillo, autor principal de la investigación. “La reparación de las interrupciones puede realizarse con herramientas manuales convencionales y puede ayudar a recuperar la mayor parte de la potencia nominal de un módulo”.

Los científicos presentaron dos métodos de reparación diferentes. El primero requiere la retirada completa de la lámina posterior del módulo, la sustitución de las barras conductoras dañadas y la colocación de una nueva lámina posterior. El segundo requiere la retirada de la lámina posterior en la zona dañada, la soldadura de la barra colectora y el sellado mediante resina de silicona.

Ambas técnicas no requieren la adquisición de costosas imágenes de electroluminiscencia (EL) de los paneles antes y después de la reparación. “Es importante aclarar que no es posible obtener imágenes de EL de un módulo afectado por interrupciones de la barra colectora de cinta gemela”, señalaron los científicos. “Si la corriente intenta fluir entre los contactos del panel solar, conectado a una fuente de alimentación y dos de las células están afectadas por una interrupción total de la barra colectora de cinta, la corriente no fluirá y, en consecuencia, no será posible obtener la imagen EL”.

Los académicos explicaron que si se retiran los diodos de la caja de conexiones y se comprueban las conexiones eléctricas entre los distintos terminales de la caja de conexiones en el momento de la medición EL, se pueden obtener imágenes de series de células no afectadas. También advirtieron de que, en las imágenes EL previas a la reparación, sólo la serie activa de células es visible para la cámara. “Cuando se repara el módulo, la imagen EL revela todas las células y es posible conocer su estado real”, añadieron.

El proceso de reparación requiere el uso de comprobadores de tonos o localizadores de cables que permitan identificar con precisión la interconexión de las células gemelas interrumpidas. “Un comprobador de tonos capaz de realizar esta tarea puede costar poco más de dos decenas de euros”, explica el equipo. “Se puede conseguir un resultado similar utilizando un detector de corriente para localizar las interrupciones de celdas de barras de un solo bus, también a bajo coste y con un procedimiento rápido”.

El último paso de la reparación puede ejecutarse con herramientas artesanales convencionales, como minitaladradoras, lijadoras de banda o soldadoras convencionales. “La pasta de soldar y los complementos de la barra colectora de cinta resultan ser una buena opción para reparar las interrupciones de la barra colectora de cinta”, subrayan los investigadores.

Tras la reparación, el método propuesto requiere la realización de una medición de la curva IV para determinar cuánta potencia de salida se ha recuperado.

El grupo de investigación realizó una serie de pruebas con tres módulos de 215 W producidos en 2006 por el fabricante alemán Qcells y comprobó que, en algunos casos, es posible multiplicar por cuatro la producción de potencia de los módulos dañados.

“La seguridad debe ser un objetivo importante a la hora de reparar un módulo fotovoltaico, y cualquier módulo reparado que no supere algunas pruebas básicas de seguridad debe ser retirado del servicio y reciclado”, señalaron, en referencia a la selección inicial que debe hacerse para evitar riesgos a los instaladores.

La nueva técnica se presentó en el artículo “Repairing ribbon bus bar interruptions in photovoltaic modules using non-intrusive interruption location” (Reparación de interrupciones de barras de cinta en módulos fotovoltaicos utilizando una ubicación de interrupción no intrusiva), publicado en Renewable Energy. “Esta metodología puede aplicarse en fábricas o laboratorios modestamente equipados, reduciendo el coste económico de la reparación de módulos fotovoltaicos”, concluyen los académicos.

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