Pannelli fotovoltaici ad alta resistenza

Per l'installazione di impianti fotovoltaici in situazioni particolari e in presenza di condizioni ambientali critiche o estreme, esistono pannelli appositamente studiati per garantire un'elevata affidabilità e efficienza nel tempo.

In questi casi, l'attenzione del costruttore si concentra, non tanto sulle celle utilizzate, ma soprattutto sulla robustezza del vetro, della cornice e del pannello posteriore (back sheet). Questi sono solo alcuni dei dettagli che è opportuno valutare nella scelta di pannelli che dovranno essere impiegati in strutture che andranno a integrarsi in realtà problematiche.

Le criticità principali per questo tipo di dispositivi riguardano le eventuali sollecitazioni meccaniche, dovute per esempio alla compressione esercitata da un carico sulla superficie del pannello. È il caso di forti nevicate, soprattutto in ambienti di alta montagna, dove una spessa coltre di neve può danneggiare in modo permanente il dispositivo fotovoltaico. Se il peso e conseguentemente la pressione esercitata è troppo elevata, il pannello si flette fino al punto di spezzarsi, per risultare, alla fine, inservibile. Oltre alle trazioni e compressioni fisiche, è necessario prevedere un'elevata capacità di sopportazione per gli agenti erosivi, specialmente in prossimità di strutture che emettono sostanze dannose o, più semplicemente, nelle località marine. La salsedine trasportata nell'aria è infatti la causa principale del danneggiamento e può ridurre sensibilmente il ciclo di vita del pannello fotovoltaico.I pannelli fotovoltaici di ultima generazione sono costruiti e verificati presso laboratori professionali. I punti critici che è bene tenere in considerazione nelle fasi di verifica sono molti, cerchiamo di analizzarli singolarmente.

Di norma, un pannello fotovoltaico è munito di una superficie in vetro temprato, che si caratterizza per un grado di trasparenza maggiore se paragonato a un vetro tradizionale. Caratteristica principale di questo materiale è la maggiore capacità di sostenere urti e pressioni elevate, oltre alla maggiore solidità in caso di condizioni atmosferiche difficili (gelo, grandine, neve). Si tratta di un vetro sufficientemente solido e capace di sopportare la presenza di agenti corrosivi trasportati dal vento e dalla pioggia.

Pannelli fotovoltaici ad alta resistenza

I componenti sottostanti il vetro costituiscono l'anima vera e propria del pannello, si tratta delle celle FV, opportunamente abbinate a due strati di materiale sintetico EVA (Etilene Vinil-Acetato) che racchiudono i gli elementi fotovoltaici. Utilizzando un processo di laminazione è possibile unire il vetro alle celle, tramite la pellicola specifica, che viene impiegata per assicurare un'elevata protezione per la componentistica elettrica. La laminazione consente la generazione di un gel UV ad alta stabilità, con una consistenza estremamente omogenea, che consente un isolamento adeguato alle differenti condizioni climatiche (caldo, freddo, umidità).

L'aggiunta di un quinto strato, successivo ai quattro fin qui descritti, consente di irrobustire ulteriormente il pannello. In questo caso viene utilizzata una pellicola PVF (PolyVinyl Fuoride) che opera in congiunzione con la precedente struttura EVA e assicura una grande resistenza all'invecchiamento. La sostanza presenta doti adesive e di insolubilità che consentono di proteggere i componenti interni al pannello solare dalle sostanze corrosive e dall'acqua. L'abbinamento tra le doti elastiche del materiale EVA e la solidità della pellicola PVF conferisce al pannello ottime doti di resistenza sismica e capacità di assorbimento di eventuali trazioni o compressioni, operate sulla struttura.

A livello meccanico, il pannello fotovoltaico si completa con una cornice in materiale anodizzato, indispensabile per il fissaggio e l'installazione, oltre che per la messa a terra del dispositivo. Un profilo ben costruito e agganciato ai moduli contribuisce a migliorare le caratteristiche meccaniche del prodotto finale. Per assemblare a dovere gli elementi che costituiscono il pannello fotovoltaico e ridurre le possibilità di infiltrazioni di liquidi o gas, viene infine applicato un apposito mastice di silicone. Questo materiale viene depositato lungo i profili esterni della laminazione e consente di aumentare l'elasticità del pannello stesso.

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