case study
inimigos do fotovoltaico: o hotspot O presente e o futuro trazem grandes desafios à tecnologia fotovoltaica em termos de qualidade do material, instalação, operação e, finalmente, desmontagem. A energia fotovoltaica é uma tecnologia madura, mas somente se o setor responder adequadamente aos requisitos de fornecimento seguro e fiável, é que pode ser estabelecida como a principal fonte de eletricidade em larga escala. Gerhard Meyer Responsável de qualidade na AS Solar Ibérica Auditor fotovoltaico certificado pela TÜV Rheinland
A AS Solar dedica-se, desde o seu início há 17 anos, ao fornecimento de material e serviços de qualidade, e é por isso que somos obrigados a formar e informar sobre os riscos que podem ocorrem em sistemas fotovoltaicos, bem como as formas de preveni-los ou reduzi-los. Neste artigo aprofundaremos sobre um defeito grave que podemos encontrar em módulos fotovol‑ taicos devido a má qualidade dos materiais e/ou manipulação: o hotspot ou ponto quente.
Um hotspot é uma zona dentro de um módulo fotovoltaico que se aquece excessivamente, podendo ocasionar a destruição deste ou até um incêndio.
Como se origina um hotspot? O hotspot produz-se devido a uma elevada resistência numa zona concreta do módulo fotovoltaico. A zona afetada converte-se num consumidor de eletricidade que gera calor, supe‑ rando até os 200ºC. A resistência origina-se por defeitos internos ou por sombreamentos
procedentes do ambiente. Os sombreamentos podem ser pontuais (sujidade, excrementos…) ou permanentes (árvores, chaminés ou outros elementos que criem sombras temporais sobre o gerador). Vejamos alguns exemplos: • Soldadura partida. O uso de uma pasta de união inadequada para os interconetores ou processos de soldadura deficientes, pode levar à rotura destes. Também pode ocor‑ rer durante o transporte ou manipulação do módulo em questão (Figura 2); • Rotura de células. As células fotovoltaicas têm uma grossura aproximada de 200‑300 micrómetros, o que indica que são extrema‑ mente frágeis e que se podem criar fissuras durante a produção, transporte ou instala‑ ção (Figura 3);
Figura 1 Imagem termográfica de um hotspot (Fonte: Flir).
Figura 2 Interconexão de células partidas (Fonte: Firstgreen).
O que é um hotspot? Um hotspot é uma zona dentro de um módulo fotovoltaico que se aquece excessivamente, podendo ocasionar a destruição deste ou até um incêndio (Figura 1).
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Figura 3 Eletroluminescência, as zonas escuras são inativas, devido a microrroturas (Fonte: M. Diehl).
• Sombreamento. Provocado por elemen‑ tos do ambiente (plantas, ramos, antenas…) cria-se um sobreaquecimento da zona som‑ breada (Figura 4); • Sujidade. A persistência de sujidade devido a uma deficiente manutenção pode gerar hotspots (Figuras 5 e 6). Processo de criação de um hotspot: cadeia incendiária A partir dos defeitos anteriormente citados, enca‑ deiam-se uns processos irreversíveis que, depen‑ dendo da duração do efeito, podem abarcar desde a perda até à destruição do módulo ou ainda o incêndio:
Figura 4 Efeito de ponto quente (hotspot) provocado por um pequeno sombreamento (Fonte: M. Diehl).