Contenu :
- Qu'est-ce que les traces d'escargots sur les panneaux solaires ?
- Comment se forment les traces d'escargots sur les panneaux solaires ?
- Les raisons clés derrière la formation des traces d'escargots sur les panneaux solaires ?
- Quels sont les impacts des traces d'escargots sur les panneaux solaires ?
- Comment prévenir les traces d'escargots sur les panneaux solaires ?
Introduction
Installer des panneaux solaires pour alimenter votre maison est un investissement durable à long terme. Cela contribue non seulement à réduire vos dépenses énergétiques, mais aussi à diminuer votre empreinte carbone, créant ainsi un écosystème plus durable.
Cependant, malgré les avantages significatifs des panneaux solaires pour fournir de l'énergie propre, certaines questions peuvent affecter leur efficacité tout au long de leur durée de vie, et un problème courant est l'apparition de traces d'escargots.
Qu'est-ce que les traces d'escargots sur les panneaux solaires ?
Les traces d'escargots, également appelées traces de limaces ou marques de vers, se manifestent sous la forme de lignes de décoloration localisées qui se développent sur les panneaux solaires au fil d'une utilisation prolongée.
Apparaissant généralement sous forme de lignes sombres ou brunes, ces traînées ont tendance à émerger à proximité des barres omnibus, le long des bords solaires, ou près des microfissures.
Ces lignes brunes créent l'illusion optique que des limaces ou des vers ont traversé la surface des panneaux solaires, d'où le nom "traces d'escargots" ou "marques de vers". Si ces traînées s'étendent sur l'ensemble du panneau solaire, elles peuvent avoir un impact significatif sur son esthétique visuelle.
Généralement, lorsqu'un panneau solaire est compromis, par exemple s'il présente des microfissures, la manifestation des traces d'escargots devient apparente après des mois d'exposition aux éléments extérieurs. Par la suite, ces traînées persistent et restent visiblement perceptibles sur les panneaux solaires.
Comment se forment les traces d'escargots sur les panneaux solaires ?
Le mécanisme de formation des traces d'escargots sur les panneaux solaires implique une série de processus chimiques et physiques complexes. Tout d'abord, lorsqu'une réaction chimique se produit sur les barres omnibus du panneau solaire, elle sert de stade initial à la génération des traces d'escargots. Ensuite, un stress physique continu conduit à la formation de microfissures à la surface du panneau solaire, créant des voies pour l'infiltration de l'humidité. En présence d'un champ électrique, de radiations ultraviolettes et de températures de fonctionnement, l'humidité infiltrée déclenche un processus de corrosion. La déformation des contacts en argent et du film d'encapsulation provoque la migration de particules d'argent sur le film EVA. Le polymère d'encapsulation contient des composants chimiques tels que le soufre, le phosphore et le chlore, entraînant des réactions chimiques secondaires avec l'argent. L'accumulation de ces particules minuscules, formées par de multiples réactions, crée finalement les traces d'escargots distinctives à la surface des cellules solaires et des matériaux d'encapsulation.
Lorsque les panneaux solaires sont exposés à des conditions extérieures difficiles pendant une période prolongée, le matériau EVA commence à se dégrader, libérant du dioxyde de carbone et de l'acide acétique. En présence d'oxygène, le dioxyde de carbone réagit avec la pâte d'argent utilisée comme matériau conducteur dans le panneau solaire, formant du carbonate d'argent :
4Ag + 2CO2 + O2 —> 2Ag2CO3
Par la suite, le carbonate d'argent réagit avec l'acide acétique dans le matériau EVA, formant de l'acétate d'argent :
Ag2CO3 + CH3COOH—> CH3COO(Ag) + CO2 + H2O
L'acétate d'argent se dépose ensuite sur le matériau EVA et se manifeste sous forme de lignes brunes (traces d'escargots).
Il est crucial de noter que les microfissures sont une condition préalable à leur formation. Si les composants internes du panneau solaire ne sont pas influencés par les éléments extérieurs, en particulier si l'humidité ne peut pas s'infiltrer, l'apparition des traces d'escargots devient hautement improbable. Dans ce processus, la présence de microfissures devient un facteur critique, fournissant les conditions nécessaires à l'apparition des traces d'escargots.
Les raisons clés derrière la formation des traces d'escargots sur les panneaux solaires ?
Les traces d'escargots émergent après une exposition prolongée des modules solaires aux éléments extérieurs, suscitant la question de leur origine précise. Selon les conclusions de cette étude, la cause principale des traces d'escargots peut être attribuée aux défauts matériels et
1.La différence de propriétés chimiques entre le film EVA (éthylène-acétate de vinyle) et les contacts en argent.
2.Le degré de dégradation du matériau EVA, c'est-à-dire comment il vieillit et s'use.
3.La perméabilité à la vapeur d'eau du matériau de la feuille arrière du panneau solaire, c'est-à-dire s'il peut empêcher efficacement la vapeur d'eau de pénétrer dans l'intérieur du panneau solaire.
Beaucoup de ces défauts matériels se manifestent lorsque les panneaux solaires génèrent activement de l'électricité sur site, bien que des occurrences pendant le processus de fabrication ne soient pas rares et soient appelées 'défauts cosmétiques de fabrication'.
Les processus chimiques induits sont une conséquence des défauts matériels. Principalement, les réactions de corrosion sont les réactions induites prédominantes conduisant à la formation des traces d'escargots. Ces traînées se manifestent lorsque des microfissures apparaissent à la surface du panneau solaire, fournissant une voie pour l'infiltration de l'humidité et de l'oxygène. Bien que chaque microfissure ne résulte pas nécessairement en des traces d'escargots adjacentes, il y a une probabilité notable de trouver ces deux défauts coexistant au même endroit sur une cellule solaire. Par conséquent, on peut largement affirmer que les microfissures se démarquent comme le principal déclencheur des traces d'escargots sur les panneaux solaires.
Quels sont les impacts des traces d'escargots sur les panneaux solaires ?
1.La performance des panneaux solaires se dégrade. La performance des cellules solaires peut être affectée en réduisant la réflexion de la lumière depuis la surface de la cellule solaire. Ce phénomène entraîne une diminution de l'efficacité du système solaire et une réduction du rendement énergétique. Des investigations sur les panneaux solaires cristallins affectés par les traces d'escargots révèlent une baisse potentielle maximale de l'efficacité énergétique allant jusqu'à 9,1%. Les traces laissées par les limaces peuvent également provoquer des dommages aux cellules solaires en érodant la surface de la cellule solaire, entraînant une détérioration des performances électriques.
2.La formation d'effets de points chauds. La présence de traces d'escargots ne cause pas seulement des problèmes de réflexion de la lumière, mais peut également entraîner une résistance au courant sur le panneau solaire, créant des points chauds qui peuvent affecter davantage la performance globale du panneau. Cette résistance au courant peut entraîner une perte de conversion d'énergie et la formation de zones chaudes localisées à la surface du panneau solaire. Ces zones chaudes peuvent non seulement entraîner une diminution de l'efficacité du panneau, mais peuvent également affecter négativement la stabilité à long terme du panneau.
3.Impact sur l'apparence. L'apparence d'un panneau solaire est extrêmement importante pour son impression générale et son intégration environnementale. La présence de marques de limaces affecte non seulement la performance du panneau solaire, mais a également un impact négatif sur son apparence visuelle. Avec le temps, ces marques brunes peuvent se détériorer et avoir un effet néfaste durable et non négligeable sur l'apparence globale du panneau solaire et de ses surfaces de montage.
Comment prévenir les traces d'escargots sur les panneaux solaires ?
1.Manipulez les panneaux solaires avec précaution pour éviter la formation de microfissures.
La prévention des microfissures dans les panneaux solaires peut être réalisée en prenant un certain nombre de mesures préventives et d'entretien pour assurer la stabilité et les performances à long terme du système. Voici quelques suggestions :
a. Installation et entretien appropriés : Faites installer les panneaux solaires par un professionnel et assurez-vous que le cadre de montage et la structure de support répondent aux exigences. Inspectez régulièrement et entretenez le système, notamment en vérifiant les fixations, en nettoyant la saleté et la neige, etc., pour éviter les microfissures causées par la pression externe.
b. Évitez les forces excessives : Lors de l'installation et de la maintenance, évitez d'appliquer une force excessive ou une pression, surtout dans les zones de bord des panneaux solaires. Une manipulation et une opération soigneuses réduiront le risque de dommages mécaniques.
c. Fondation et support appropriés : Assurez-vous que la fondation et la structure de support du panneau solaire répondent aux exigences de conception et peuvent résister aux effets de l'environnement naturel tels que le vent, la pluie et la neige. Des structures de support robustes peuvent atténuer les effets des forces externes sur les panneaux solaires.
Cliquez ici pour en savoir plus sur les microfissures sur les panneaux solaires :
2.Choisissez des panneaux solaires avec des matériaux d'encapsulation avancés.
Le choix des matériaux pour les panneaux solaires est crucial pour éviter la formation de traces d'escargots. Certains matériaux polymères peuvent contribuer à ou aggraver le problème des traces d'escargots. Par conséquent, le choix de matériaux d'encapsulation appropriés devient particulièrement important. Les panneaux solaires idéaux doivent être fabriqués avec des matériaux de haute qualité, durables et bien adaptés aux changements environnementaux. Cela peut empêcher efficacement l'apparition de traces d'escargots, prolonger la durée de vie des panneaux et garantir une efficacité énergétique et une production stables.
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Références :
Solaradvisor. (2023, April 9). Why do you see snail trails on the surface of solar panels? | SolarTechAdvisor. Solartechadvisor.
Admin. (2023, December 4). Snail trails on solar panels | Just Solar. Just Solar.
Hoffmann, V. (2023, November 23). Unveiling the impact of Snail Trails on PV Modules. Above.
Nicolas, & Nicolas. (2022, October 19). Snail Trail effect: how to prevent your PV module from damage - Eco Green Energy. Eco Green Energy - Building a Greener World.
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