Estudo do CEA-Liten revela novo mecanismo de degradação PID em módulos solares de média tensão

Pesquisadores do CEA-Liten identificaram um novo mecanismo de degradação, o PID-discharge, em módulos fotovoltaicos submetidos a altas tensões. Diferente da migração iônica tradicional, este fenômeno envolve descargas parciais e 'electrical treeing'. O estudo, pioneiro ao testar módulos PERC bifaciais sob 6.000 V, alerta que a elevação da tensão do sistema introduz riscos de isolamento elétrico não previstos nos modelos de confiabilidade atuais para sistemas acima de 1.500 V.

A condutividade do encapsulante revelou-se o fator crítico, variando drasticamente com a temperatura e o campo elétrico. Em testes acelerados, o TPO aumentou sua condutividade em duas ordens de grandeza ao passar de 20°C para 80°C, resultando nas maiores perdas de potência, especialmente no lado traseiro dos módulos. O EVA também apresentou vulnerabilidade significativa, com perdas de 21,7% a 3.000 V. Já o POE demonstrou superioridade, mantendo perdas mínimas de 4,6%, sugerindo que a seleção de materiais deve priorizar baixa condutividade para mitigar riscos térmicos.

Os impactos operacionais são substanciais: a 6.000 V, os módulos sofreram perdas máximas de 13,5% na frente e 19,5% no verso, com degradação residual persistente mesmo após recuperação parcial sob iluminação. Isso indica que a vida útil projetada para ativos em climas quentes pode estar superestimada, afetando o LCOE real e a avaliação de risco em operações de M&A. Embora o estudo use células PERC, em transição para TOPCon, os achados exigem que engenheiros e gestores revisem garantias de performance e considerem inspeções de eletroluminescência focadas em falhas de isolamento.