Impiegati stress test accelerati e analisi forense dei materiali
(Rinnovabili.it) – Quali sono le caratteristiche del fotovoltaico perfetto? Un alto rendimento energetico, un basso costo e una prolungata affidabilità sul campo. In altre parole la tecnologia non deve sono solo essere efficiente ed economica ma anche durare nel tempo. Oggi, tuttavia, nonostante i progressi raggiunti, la vita utile dei pannelli solari si aggira su una media di 20-30 anni. Nel tempo infatti l’esposizione agli agenti esterni deteriora lentamente le prestazioni dei moduli, riducendo via via la produzione.
Capire i meccanismi alla base del deterioramento e prevenirli è una sfida ancora aperta a cui il progetto DureMAT (Durevole Module Materials) sta cercando di dare una risposta. Lanciato nel novembre 2016 grazie ai finanziamenti del governo USA, DuraMAT ha creato un consorzio multi-laboratorio che, sotto la guida del National Renewable Energy Laboratory (NREL), lavora per allungare la vita dei pannelli solari.
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Da oltre 5 anni gli scienziati del progetto stanno esplorando nuove idee per estendere la durata dei moduli fotovoltaici fino a 50 anni. Un lavoro che ha richiesto la messa a punto di nuovi stress test accelerati abbinati alla scienza forense dei materiali e a modelli fisici dettagliati dei possibili guasti. I dati raccolti hanno permesso alla rete di laboratori di selezionare problemi chiave. E offrire le proprie capacità a terzi per creare nuove strategia di risoluzione.
La vita dei pannelli solari, tra problemi e soluzioni
Ad esempio, è stato sviluppato un processo al plasma spray scalabile per depositare rivestimenti anti-umidità con proprietà antiriflesso, capacità adesiva, spessore e densità controllate. E un nuovo metodo per analizzare la “bontà” chimica e meccanica del cosiddetto backsheet, lo strato inferiore del modulo che fornisce isolamento elettrico critico e integrità meccanica.
O ancora. Con l’aiuto del consorzio, Osazda Energy ha realizzato una tecnologia economica per aiutare le celle solari a resistere alle crepe, dandogli anche la capacità di autorigenerarsi.
“Molte delle nostre ricerche continuano a concentrarsi sull’affidabilità e la durata nel portafoglio di tecnologie commerciali”, spiega Teresa Barnes, ricercatrice senior presso il NREL e direttrice di DuraMAT. “Stiamo ora spostando la nostra enfasi sui test predittivi e sui metodi di modellazione che ci consentiranno di valutare l’affidabilità delle nuove tecnologie in modo più rapido e accurato. Il fotovoltaico deve continuare a migliorare e i cicli di sviluppo del prodotto possono essere molto più rapidi dei cicli di test di affidabilità. Dobbiamo trovare un modo per valutarne le prestazioni mentre il settore cresce rapidamente”.