El desmontaje de un sistema fotovoltaico de 28 años de antigüedad revela un nido de avispas en la caja de conexiones

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Se sabe que las avispas construyen nidos en una amplia variedad de entornos resguardados, secos y protegidos. Entre los lugares habituales de anidación se incluyen ubicaciones al aire libre, como debajo de aleros y salientes de techos, en áticos o desvanes, dentro de cavidades en las paredes a las que se accede a través de pequeños huecos o rejillas de ventilación, así como en cobertizos, garajes o cajas de almacenamiento.

También pueden establecer nidos dentro de cajas nido, árboles huecos, debajo de terrazas o estructuras de patios, o entre arbustos densos y setos. Además de los entornos naturales y seminaturales, las avispas ocupan con frecuencia estructuras artificiales, incluidos los espacios detrás del revestimiento o el revestimiento exterior de los edificios y las aberturas de ventilación o chimeneas. También se pueden encontrar en maquinaria o vehículos en desuso, donde las condiciones de aislamiento y sin perturbaciones ofrecen oportunidades adecuadas para anidar.

En ocasiones, se descubren nidos en lugares más inusuales o inesperados, lo que pone de relieve la capacidad de adaptación de las avispas para aprovechar una amplia variedad de espacios ocultos, incluidas las cajas de conexiones de los módulos fotovoltaicos, tal y como ha observado recientemente Gernot Oreski, director del Grupo de Investigación sobre el Envejecimiento de los Polímeros del centro de investigación austriaco Polymer Competence Center Leoben GmbH.

«Hicimos el descubrimiento en un módulo que formaba parte de un sistema de techo instalado en Graz, Austria, a finales de 1998», explicó Oreski a pv magazine. «Mi antiguo director de tesis doctoral en la Universidad Técnica de Leoben, Reinhold Lang, se puso en contacto conmigo porque estaba interesado en el estado y el grado de envejecimiento de los módulos, y yo acepté llevar a cabo la investigación».

Módulo desmontado                  Caja de conexiones                   Lámina posterior del módulo

Los módulos sin marco de 100 W fueron fabricados por Shell Solar, una empresa que ya no está en funcionamiento, y constan de 72 células de silicio policristalino, encapsulante de EVA y una lámina posterior de aluminio-Tedlar. Se observó una serie de características de degradación y fallas, predominantemente decoloración de la lámina posterior y marcas de quemaduras localizadas asociadas a la formación de puntos calientes. Solo un módulo presentaba corrosión severa.

«La semana pasada fuimos a realizar la caracterización de módulos a 2nd Cycle, una empresa emergente de Austria que desarrolla una línea automatizada de pruebas de módulos fotovoltaicos», continuó Oreski. «Allí podemos medir curvas IV, imágenes de electroluminiscencia (EL) y fluorescencia ultravioleta (UV), así como obtener imágenes de alta resolución del módulo en menos de dos minutos. Para prepararnos, desmontamos las cajas de conexiones de todos los módulos y encontramos este viejo nido de avispas en el interior, junto con marcas de quemaduras en la carcasa y la lámina posterior».

«Es probable que la caja de conexiones siguiera funcionando parcialmente», continuó Oreski. «Probablemente, una cadena del módulo seguía funcionando, mientras que la otra, donde la cinta de cobre y los contactos estaban completamente destruidos, ya no conducía correctamente y, en su lugar, funcionaba a través del diodo de derivación».

El investigador cree que un fenómeno similar difícilmente podría observarse en los sistemas fotovoltaicos instalados en los últimos años. «Supongo que es menos probable, ya que las cajas de conexiones se han vuelto más pequeñas y delgadas, y la mayoría de ellas están selladas con un sellador», dijo. « He visto telas de araña y nidos de pájaros adheridos a los módulos, pero nunca algo parecido a un nido de avispas dentro de la caja de conexiones. Por otro lado, ¿cuántas personas abren realmente la caja de conexiones?»

También observó que las cintas de cobre estaban encapsuladas en una película de polímero, que también se había quemado. «Supongo que, debido a la entrada de humedad, la cinta de cobre se corroyó. En consecuencia, ya no pudimos establecer contacto con las células de este módulo y, por lo tanto, no disponemos de datos de potencia ni de imágenes EL», añadió.

Los otros módulos probados mostraron una pérdida de potencia de entre el 10 % y el 20 %, y se detectaron algunas roturas de celdas. «Esta es otra confirmación de que los módulos fotovoltaicos de aquella época tenían un diseño más robusto y eran más tolerantes a los efectos de la degradación y a los modos de falla. Ahora que hemos completado las pruebas, procederemos a la caracterización destructiva a nivel de materiales. Tenemos previsto publicar los resultados en un artículo y presentarlos en conferencias el próximo año», dijo Oreski.

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