Degradazione dei pannelli fotovoltaici: parte dagli strati interni dei backsheet

A differenza di quanto si possa pensare, sono gli strati interni dei backsheet fotovoltaici ad essere particolarmente delicati e tendenti a rotture, lo ha rilevato un gruppo di ricerca statunitense.
Gli stessi studiosi hanno scoperto che questa degradazione viene accelerata da elementi chimici che arrivano proprio dall’incapsulante in etilene vinil acetato che unisce celle e backsheet.
 
Lo studio Drivers for the cracking of multilayer polyamide‐based backsheets in field photovoltaic modules: In‐depth degradation mapping analysis (Driver stimolanti la rottura dei backsheet multistrato a base di poliammide nei moduli fotovoltaici: analisi approfondita della mappatura del degrado) nel quale si approfondisce il tema e la dinamica di degradazione di backsheet dei moduli fotovoltaici, è stato realizzato dagli scienziati del dipartimento del commercio statunitense dell’Istituto Nazionale degli Standard e della Tecnologia ed è stato pubblicato nella rivista Progress in Photovoltaics.
 
Gli autori si sono chiesti, lavorando a questo progetto, quali siano le cause di rottura prematura dei backsheet a base di poliammide e quale sia il modo in cui il poliammide interagisce con l’architettura stessa dei pannelli fotovoltaici. Sono stati realizzati vari test di tipo chimico e meccanico su backsheet campione presi da pannelli solari comunemente diffusi negli Stati Uniti, in Cina, in Thailandia e in Italia. Da quanto è stato possibile appurare, la maggior parte dei prodotti testati hanno dato segno di rotture premature.
 
Come anticipato, è risultato che siano gli strati più interni dei backsheet quelli più soggetti a rotture e degradazione. Xiaohong Gu, co-autore della ricerca ha affermato “Curiosamente, le aree più delicate sono risultate quelle più interne”.

I ricercatori hanno scoperto poi un’altra cosa interessante. È risultato che la degradazione dei backsheet viene accelerata dagli elementi chimici dannosi che derivano dalla pellicola incapsulante in Etilene vinil acetato (EVA) che è posta in contatto con i backsheet.
 
Ai fini dello studio sono state collocate varie strisce di poliammide in fiale di acido acetico e, dopo sei mesi, è stato controllato il livello di degradazione comparandolo con quello riscontrabile per le strisce a contatto con aria o acqua.
Nelle strisce messe a contatto con l’acido acetico sono state riscontrate delle rotture similari a quelle presenti sui backsheet che in genere sono esposti alle intemperie, ben più accentuate rispetto a quelle esposte all’aria o all’acqua.
 
“I test hanno dimostrato in modo diretto che l’acido acetico provoca un’accelerazione nella degradazione chimica dei prodotti che compongono i backsheet, con la conseguente rottura dello strato interno di poliammide.” Hanno concluso i ricercatori “Questo studio suggerisce che la rottura dei backsheet a base di poliammide possa essere attribuito all’effetto combinato della degradazione chimica e della riorganizzazione fisica provocata da stress termomeccanici ciclici.”