Коррозия солнечных панелей. Высококачественные фотоэлектрические панели от известных производителей надежно служат не менее 25 лет. Однако модули от менее известных производителей часто быстро выходят из строя. Обычно это происходит из-за коррозии солнечных элементов.
Принято считать, что образование ржавчины характерно только для черных металлов. На практике это не так, поскольку целостность проводящих путей может быть обусловлена не только окислительными, но и электрохимическими процессами.
Коррозия солнечных панелей – причины.
Главная проблема любой системы самоорганизующихся энергосистем (СЭС) заключается в необходимости размещения модулей на открытом воздухе. По этой причине сами панели и крепежные элементы постоянно подвергаются негативному воздействию окружающей среды.
Малейшее нарушение герметичности приводит к проникновению влаги в проводящие дорожки.
В результате взаимодействия металла и воды возникает классический гальванический эффект:
- влага начинает действовать как электролит;
- находящиеся рядом металлы разных типов образуют пару катод/анод;
- менее электролитически стабильный металл начинает терять электроны и разлагается;
- проводящие шины или крепежные элементы выходят из строя.
Как предотвратить коррозию солнечных панелей.
Чтобы избежать подобного сценария, производители используют следующие методы:
- Избегать сочетания металлов со значительными различиями в электрохимических потенциалах, например, алюминия и меди.
- Если невозможно использовать только один материал (в сварке или резьбовых соединениях), выбираются наиболее близкие пары по этому параметру. Это минимизирует риск гальванической реакции.
- Разрабатываются конструктивные решения, позволяющие использовать изоляционные прокладки в наиболее опасных местах.
- Для предотвращения проникновения влаги в металл поверхности окрашиваются водостойкими красками.
- Последний метод — хромирование или гальванизация стали и анодирование алюминия.
Преимущества различных антикоррозионных покрытий для солнечных панелей.
1. Покраска — самый простой и эффективный метод защиты. Она недорога и может быть выполнена самим владельцем солнечной электростанции. Достаточно периодически обновлять слой краски на открытых поверхностях, и металлические конструкции, защищенные от влаги, прослужат фотоэлектрическим панелям долгое время. Ограничений по применению в зависимости от материала нет. Рекомендуемая толщина покрытия составляет не менее 1,5-2,0 мм.
2. Анодное окисление. Используется в качестве антикоррозионного средства для наиболее электрохимически нестабильного элемента — алюминия. Чтобы предотвратить превращение самого металла в анод, испускающий электроны, эту роль выполняет поверхностный оксидный слой. Технология надежна и достаточно долговечна.
3. Цинкование. Частое использование цинка для предотвращения коррозии в солнечных панелях объясняется тем, что он находится в самом нижнем положении в электрохимическом ряду. Контакт с влагой вреден для этого металла, но не влияет на слой под ним. Этот метод считается идеальным благодаря своей универсальности, надежности и простоте обновления защиты с помощью недорогого холодного цинкования. Толщина цинкового покрытия составляет приблизительно 0,75-0,85 мм в умеренном климате и 1,0-1,2 мм в регионах с высокой влажностью и/или агрессивными веществами.
4. Прокладки из резины и полимеров. Неметаллические прокладки успешно используются для предотвращения коррозии в солнечных панелях. Чаще всего они применяются в местах крепления болтами.
Преимущество резиновой или полимерной прокладки заключается в одновременном выполнении двух защитных функций:
- обеспечивает полную водонепроницаемость;
- не нарушает целостность соединения благодаря своей высокой эластичности.
5. Другие технологии защиты от коррозии. Наиболее распространенной сегодня технологией защиты солнечных панелей от коррозии являются безрамные модули. Они полностью устраняют основное уязвимое место панелей – точку соединения рабочей части модуля с рамой.
Эта технология широко используется:
- Практически во всех панелях второго поколения используются редкоземельные металлы;
- 100% батарей третьего поколения, представляющих собой гибкие пленки, напечатанные на 3D-принтере и заполненные прозрачным полимером.