Antes de fazer o investimento em uma matriz de painéis solares, os compradores em potencial podem se perguntar:quanto tempo a tecnologia durará antes de quebrar?
Isso é exatamente o que uma equipe de pesquisadores do NIST – incluindo Stephanie Moffitt, Po-Chang Pan e Xiaohong Gu (mostrado aqui) – se propôs a entender.

Atualmente, garantias de 30 a 35 anos são a norma para painéis solares comerciais, mas há preocupações de que alguns materiais de painéis solares possam apresentar rachaduras e falhar mais cedo.

Para seus testes, os membros da equipe usaram vários protocolos de intemperismo acelerado para simular o envelhecimento em campo, expondo suas amostras a estressores como calor, umidade e luz ultravioleta. Eles também tiveram amostras retiradas de um campo de painéis solares no Arizona após sete anos, quando os painéis começaram a mostrar rachaduras.

Eles descobriram que rachaduras podem se formar no material de suporte (backsheets) dos painéis usando um tipo de polímero de fluoreto de polivinilideno (PVDF) como laminado, especificamente quando:

• O polímero é tensionado mecanicamente (puxado ou esticado) em uma direção específica, o que enfraquece a estrutura cristalina do material.
• A camada externa é misturada com polímeros e pigmentos acrílicos, o que leva à degradação química que produz sulcos na superfície. A folha traseira não pode suportar a tensão e os poços causam microfissuras.

Usando técnicas de microscopia, os pesquisadores também descobriram uma mudança na estrutura cristalina de um material de folha traseira que acontece durante o craqueamento. Essa estrutura transita da fase alfa para a fase beta, o que significa que as cadeias de polímero começam a se empacotar em uma formação mais alinhada.

Em resumo, a equipe descobriu que nem todas as backsheets baseadas em PVDF se comportam da mesma forma, e agrupá-las pode simplificar demais a situação.

Em muitos casos, a quebra da folha traseira pode ser um grande problema para a vitalidade do painel solar e não tem uma solução simples e generalizada. Painéis com rachaduras severas requerem uma substituição completa. Mas esse tipo de pesquisa fornece mais informações sobre os problemas para que os fabricantes possam fazer escolhas mais informadas sobre materiais para produtos mais confiáveis. + Explorar mais

Estudo revela um potencial causador de falhas prematuras de painéis solares