En busca de la máxima calidad 

¿Por qué hacer controles de calidad?

La fotovoltaica multiplica su capacidad de potencia nueva año tras año, las cifras son vertiginosas:

Llevamos más de 942 GWp instalados a nivel mundial, 175 GWp de los cuales se instalaron en 2021. Se espera que para el año 2050 se instalen entre 65.000 y 75.000 GWp:

Todos los estudios pronostican que la industria fotovoltaica necesitará 12 veces más capacidad de polisilicio para satisfacer esta demanda y esto nos plantea algunas grandes preguntas, como por ejemplo, ¿puede la industria satisfacer tanta demanda?, o ¿cómo podemos asegurarnos de que el material recibido mantiene los estándares de calidad necesarios para trabajar en condiciones de máximo rendimiento y sin fallos durante los años que dura la garantía?

Tal y como estamos viendo, la evolución del sector obliga a los fabricantes de módulos a producir y suministra producto a un ritmo muy rápido e introduciendo constantemente nuevas tecnologías. Por desgracia, fallos como el PID, LeTID etc. A veces surgían en las plantas fotovoltaicas, provocando graves casos de rendimiento insuficiente (underperformance).

Una de las razones por la que en ocasiones podemos encontrarnos con material de inferior calidad es que la alta demanda de módulos obliga a algunos fabricantes a diversificar la lista de proveedores que le suministran materiales brutos. Eso hace que, por desgracia, nos podamos encontrar algunos casos en el que los módulos no cumplen con las exigencias actuales de calidad.

¿Cómo se puede hacer frente a estos riesgos? La respuesta es simple: Trabajando con los mejores proveedores y testando el material previamente a su instalación.

En Amara NZero siempre nos hemos comprometido con la calidad del material que distribuimos y, justamente por ello, contamos con un laboratorio en la Universidad Politécnica de Madrid, donde tenemos instalados equipos de distintos fabricantes y con distintas tecnologías, con el que obtenemos datos de rendimiento en tiempo real. Además, trabajamos mano a mano con la empresa especializada en el control de calidad de módulos Spire Solar Iberia y contratamos en muchos casos sus servicios de test.

¿Qué ensayos se realizan?

El laboratorio independiente de Spire Solar Iberia lleva a cabo tres ensayos clave para evaluar el estado de un módulo fotovoltaico:

                      1.Medición de la potencia máxima real (Pmax).

                      2.Comprobación de daños estructurales invisibles (mediante electroluminiscencia).

                      3.Detección de defectos visibles mediante inspección visual.

Todas las comprobaciones se llevan rigurosamente a cabo acorde a las exigentes normas IEC.

Antes de iniciar el test, cabe destacar que la medición de potencia de módulos fotovoltaicos no es una ciencia exacta. Tenemos que tener en cuenta la llamada “incertidumbre de medida” de los equipos de medida, que puede ser más o puede ser menos, como en caso del equipo de Spire Solar, que mide con la máxima precisión posible (+/-2,02%).

Medición de la potencia máxima real (Pmax)

Caso real: comprobación de un módulo DMEGC

Para entender mejor el proceso de test, os contamos un caso real llevado a cabo recientemente. Se trata del test que realizamos a un módulo del fabricante Tier 1, DMEGC, concretamente a un DM400M10-54HBB con potencia nominal de 400 Wp. La potencia garantizada, según la ficha técnica, se mueve en un margen de 0- +3% (https://www.dmegc.solar/en/).

Esto significa que el módulo debe tener una potencia nominal de entre 400Wp y 412 Wp. ¿Y cuál es la potencia real?

Medición de la potencia máxima real (Pmax)

El laboratorio usa un equipo de medida con la máxima precisión alcanzable hoy por hoy, el resultado de la comprobación se ve en el siguiente gráfico:

Una vez testado el módulo vemos que este tiene una potencia real máxima (Pmax) de 399,04 Wp, es decir solo 0,96Wp por debajo de la potencia nominal.

Entonces, ¿podemos afirmar que el módulo cumple con las expectativas generadas en su ficha técnica? La respuesta es sí. Como podemos ver en las condiciones de garantía de potencia (https://www.dmegc.solar/en), el fabricante hace constar, que puede haber una variabilidad de la potencia nominal de hasta +/- 3%, es decir el rango real de potencia puede estar entre 388-412Wp, a partir de la potencia nominal.

En este caso, aunque el módulo entregue algo menos de 1 Wp de lo que promete la ficha técnica, estamos dentro de los márgenes de garantía. Consideramos que es un problema cuando el módulo testado presenta una desviación de un 2%, en este caso menos que 392Wp, o más.

Verificación de daños invisibles mediante electroluminiscencia (EL)

El segundo ensayo realizado por Spire Solar Iberia fue la detección de daños invisibles para el ojo humano, especialmente microfisuras de la célula. Dichas fisuras no son reparables y significan un grave peligro para el rendimiento y la seguridad de operación del módulo. Normalmente reduce directamente el rendimiento, además a largo plazo surgirán problemas de rendimiento y seguridad, como por ejemplo la aparición de puentes calientes (hot spots), que pueden resultar en cortocircuito e incendios de la planta.

El resultado de la comprobación se ve en la siguiente imagen:

Se ve que el módulo no tiene microfisuras y ofrece una estructura celular muy homogénea. Hay algunas manchas, que no tienen importancia, provienen de ligeras imperfecciones del cristal o del recubrimiento de las células. No afectan al rendimiento o a la seguridad del módulo.

El laboratorio trabaja con los estándares internacionalmente más estrictos, que prevén 3 tipos de daños:

• A: no críticos, si son pocos, el módulo puede ser instalado.
• B & C: Críticos, el módulo no debe ser instalado.

La procedencia de las microfisuras no se puede determinar con toda seguridad, pueden haberse originado en fábrica, durante la manipulación o durante el transporte.

En la siguiente imagen vemos un ejemplo de un módulo (procedente de un fabricante Tier 1 de primera línea) que no debe ser instalado porque, por mucho que a simple vista no se vean, cuando analizamos el estado del módulo este muestra microfisuras críticas de tipo A y B:

Conclusiones

Aunque la potencia nominal está un poco por debajo de la potencia indicada en la ficha técnica, la potencia se encuentra dentro del rango de garantía asegurado por DMEGC en las cláusulas de garantía de potencia. Además, en el caso de la verificación de daños invisibles, el módulo se aprueba por la ausencia de microfisuras.

Y es que, como hemos comentado anteriormente y en innumerables ocasiones, Amara NZero está en constantes conversaciones con los fabricantes para entregar a sus clientes productos de la máxima calidad para que estos puedan garantizar el éxito de las plantas y proyectos llevadas a cabo por sus clientes. Para ello, los controles de calidad se convierten en procedimientos sencillos y rápidos, pero imprescindibles para asegurar la máxima calidad de los módulos.