Desde que a xeración de enerxía fotovoltaica comezou a aplicarse a grande escala nas centrais eléctricas, os fabricantes procuraron reducir os custos de produción e ampliar a fabricación. Isto levou ao desenvolvemento de células solares cada vez máis grandes, desde os primeiros tamaños de 125 mm × 125 mm ata máis de 210 mm × 210 mm. En consecuencia, a potencia dos módulos fotovoltaicos básicos aumentou de máis de 100 W a máis de 700 W.
Non obstante, con este aumento de potencia, o peso dos módulos tamén aumentou significativamente, chegando a aproximadamente 35 kg por módulo ou 12,4 kg/m². Incluíndo os soportes de montaxe, o peso aumenta a uns 16 kg/m². Estes módulos pesados supoñen desafíos para a instalación en tellados industriais e comerciais de gran envergadura, que a miúdo teñen unha capacidade de carga limitada. Esta limitación impide a instalación de módulos tradicionais nestes tellados, creando un obstáculo para o desenvolvemento da industria.
Desafíos e innovacións
Para abordar isto, a redución do peso do empaquetado dos módulos converteuse nun obxectivo clave. Os módulos flexibles que se poidan adaptar aos contornos de diversas superficies arquitectónicas teñen unha gran demanda. Os intentos iniciais incluíron o adelgazamento do vidro e a optimización dos marcos de aliaxe de aluminio. Por exemplo, a redución do grosor do vidro de 3,2 mm a 2,0 mm reduciu o peso en aproximadamente 3 kg/m². Non obstante, un vidro máis delgado compromete a resistencia dos módulos, o que fai necesarios tamaños de módulo máis pequenos para cumprir cos estándares de fiabilidade, polo que non se resolve o problema central.
Os módulos de gran tamaño con embalaxe de vidro seguen sendo incómodos para a instalación en cubertas e propensos a romperse durante o transporte e a construción, o que supón riscos para a seguridade. Como resultado, os módulos revestidos de vidro son máis axeitados para as centrais eléctricas montadas no chan.
A busca de materiais alternativos para substituír o vidro nos envases de módulos foi continua. Os materiais de encapsulado lixeiros con rendemento mellorado converteron os envases sen vidro nunha solución viable.
Avances en materiais lixeiros
Os primeiros módulos lixeiros usaban películas de fluoropolímero e placas traseiras de fibra de vidro como soporte, substituíndo o vidro. Aínda que eran axeitados para cubertas impermeables e flexibles (por exemplo, superficies revestidas de TPU con montaxe adhesiva), as placas traseiras eran demasiado grosas, o que deixaba un peso do módulo duns 8 kg/m².
Nos últimos anos, os avances nos materiais compostos e nos polímeros modificados acadaron un rendemento de encapsulado comparable ao do vidro. Estes materiais permiten que os módulos lixeiros cumpran cos estándares da industria durante unha vida útil de 25 anos, proporcionando un rendemento fotovoltaico equivalente ao dos módulos de vidro. Este avance acelerou a adopción de solucións de encapsulado sen vidro, especialmente para aplicacións en cubertas, ampliando o alcance das instalacións fotovoltaicas.
