La produzione di pannelli fotovoltaici comporta una serie di procedure comuni a più o meno tutte le fabbricazioni e richiede l’utilizzo di strumentazioni ad elevato contenuto tecnologico, in particolare per alcune delicate fasi del processo produttivo. In questo articolo vediamo a grandi linee i diversi step che determinano la costruzione di un modulo fotovoltaico, partendo dalla singola cella fotovoltaica per arrivare al modulo fotovoltaico finito, ingrado di produrre autonomamente corrente elettrica in CC (in corrente continua), che poi potrà essere trasformata in corrente alternata (ad uso civile ed industriale) attraverso un inverter.
La prima fase è la stringatura.
Con la stringatura avviene la costruzione delle stringhe che è la prima e tra le più importanti fasi nella produzione di un modulo fotovoltaico. Le stringhe sono delle file di più celle fotovoltaiche collegate elettricamente (in serie) fra loro. In questa fase è utilizzata in genere una stringatrice automatica in grado assemblare in simultanea diverse celle fotovoltaiche.
La seconda fase è la saldatura.
Creata una stringa, formata dal collegamento di alcune celle in serie, la fase di saldatura provvede ad unire più stringhe in modo da formare un primo piccolo circuito elettrico.
Le stringhe di celle ottenute sono trasferite e posizionate con procedure automatizzate sopra una lastra di vetro temperato ricoperto con un foglio di Eva (etilvinilacetato), precedentemente dimensionato automaticamente in base alla misura del vetro.
La terza fase è il montaggio del pannello
In questa fase, sempre grazie all’uso di strumenti robotizzati, una volta posizionato il foglio di Eva sul vetro ed una volta posizionate le stringhe fotovoltaiche su foglio di Eva, si completano i collegamenti elettrici e si “chiude” con un ulteriore foglio di Evia ed un ulteriore strato di meteriale isolante, per la successiva laminazione, creando una struttura multistrato.
In questa fase viene in genere posizionato all’interno del modulo fotovoltaico un numero di matricola (o codice seriale).
La quarta fase è la laminazione
Il processo di laminazione è la fase fondamentale per la buona riuscita del modulo fotovoltaico e per la sua durata nel tempo. Essa consiste nell’unione/fusione/incollaggio dei diversi strati di cui è composto il pannello fotovoltaico. Il processo permette, attraverso la fusione sottovuoto a 140-150 gradi centigradi, l’unione e l’incollaggio dei diversi strati del pannello (vetro, EVA, e poliestere) con le celle in silicio, generando un corpo unico e compatto. In questa fase si usa il “laminatore” che permette la “cottura” dei moduli in condizioni ottimali per la buona riuscita dell’assemblaggio rimuovendo l’aria all’interno del modulo. In questo processo di laminazione la fusione del foglio stesso di Eva funge da collante tra i diversi strati.
La quinta fase è la rifinitura e incorniciatura
Anche questa fase è fondamentale per ottenere un modulo fotovoltaico di qualità. Il laminato creato viene rifilato e rifinito. La rifinitura consiste nell’applicazione di una cornice in alluminio trafilato e anodizzato opportunamente punzonata agli angoli per dare un’adeguata resistenza meccanica al modulo fotovoltaico. In questa ultima fase di montaggio viene applicata sul retro del modulo la scatola di giunzione contenente i diodi di by-pass, ovvero una scatola di collegamento tra la corrente prodotta dalle celle collegate fra loro in serie e gli altri moduli fotovoltaici.
La sesta fase è il collaudo del modulo finito
La sesta ed ultima fase è il collaudo del modulo fotovoltaico. Ogni singolo modulo viene sottoposto a test attraverso un simulatore solare che individua l’effettiva potenza elettrica prodotta dal pannello fotovoltaico. Ogni test è associato ad un ed un solo modulo, ogni test è quindi collegato in modo univoco a ciascun numero seriale posto all’interno del pannello. Nel collaudo vengono definite quindi le prestazioni elettriche di ciascun modulo in condizioni di prova normalizzate Stc (Standard Test Condition) da indicare nella sua matricola. A seguito di ciò viene applicata un’apposita etichetta sul retro del modulo che viene classificato in funzione della potenza generata e preparato per il confezionamento.
La settima fase è il confezionamento
Aspetto da non sottovalutare il confezionamento deve essere adeguato e deve garantire la giusta efficacia per la preservazione dei moduli fotovoltaici durante il trasporto. L’imballo deve essere resistente, pratico da trasportare e stoccare.
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