BC supera TOPCon: Parte 2 - I test di stress termico evidenziano la superiore sicurezza del modulo back-contact Hi-MO X10 di LONGi

Dopo la nostra precedente analisi delle prestazioni in ombra e di sporco, torniamo sui campi di prova per affrontare l'aspetto più critico del solare sui tetti: la sicurezza.

Mentre la generazione di energia è l'obiettivo, la sicurezza è la linea di fondo. Poiché le temperature superficiali sui tetti possono salire, rischi nascosti come l'effetto hotspot diventano preoccupazioni reali per i proprietari di impianti fotovoltaici. Nella Parte 2 della nostra serie BC supera TOPCon, il modulo Hi-MO X10 con HPBC 2.0 viene testato contro un modulo TOPCon standard in due esperimenti mirati di stress termico: Marshmallow Melt e Balloon Burst.

Condotto a Xi’an, Cina, durante il picco del caldo estivo, questi esperimenti rivelano come diverse tecnologie di celle affrontano il calore quando la pressione aumenta.

Prove termiche a confronto a Xi’an mostrano come i moduli gestiscono i rischi di incendio nascosti

La scena era pronta a Xi’an a luglio, dove l'ambiente spinge naturalmente la tecnologia solare ai propri limiti. Con temperature superficiali ambientali intorno ai 70°C e temperature dell'aria oltre i 40°C, le condizioni erano ideali per testare la gestione termica.

Test 1: Il Marshmallow Melt Test

Per questa manche abbiamo simulato uno scenario di ombreggiamento, la principale causa degli hotspot negli impianti residenziali e commerciali. Abbiamo applicato adesivi sensibili alla temperatura, etichettati 60°C, 80°C, 100°C e 120°C, sulla stessa area superficiale di entrambi i moduli. Questi hanno funzionato sia da oggetti di ombreggiamento sia da indicatori visivi immediati della temperatura.

Risultati: il test di ombreggiamento mostra rapido accumulo di calore sul modulo TOPCon

Dopo dieci minuti di ombreggiamento, la differenza nel controllo termico era già evidente. Sul Hi-MO X10, solo gli adesivi da 60°C avevano cambiato colore. Al contrario, il modulo TOPCon aveva acceso sia quello da 60°C sia quello da 80°C, indicando un innalzamento di temperatura interno molto più rapido e marcato.

Per visualizzare la gravità di questa accumulazione di calore, abbiamo posizionato uno marshmallow direttamente sul hotspot creato dall'ombreggiamento. Sul Hi-MO X10, il risultato è stato normale: dopo cinque secondi, il modulo è rimasto stabile e lo marshmallow non ha subito cambiamenti. Tuttavia, la situazione sul modulo TOPCon è stata drasticamente diversa. Entro cinque secondi, lo marshmallow ha iniziato a sciogliersi rapidamente, liquefacendosi a causa del calore localizzato intenso.

Esito: le letture della temperatura hanno confermato quanto mostrato dallo marshmallow. L'Hi-MO X10 ha toccato un massimo di 67,5°C, arrestando efficacemente l'effetto hotspot. Il modulo TOPCon, invece, ha raggiunto 161,2°C. Questa differenza di 93,7°C evidenzia una notevole disparità nelle prestazioni di sicurezza tra le due tecnologie.

Test 2: L'esperimento Balloon Burst

Nel round finale, abbiamo alzato la posta con una 'sfida di rottura hotspot' per simulare il pericolo immediato di un guasto termico catastrofico. Questo test è stato condotto a giugno alle 14:00, garantendo condizioni identiche di installazione e radiazione. Come nel test precedente, abbiamo usato adesivi sensibili alla temperatura per creare l'ombreggiamento.

Risultati: Il back-contact resta sicuro mentre TOPCon raggiunge 161,2°C sotto ombreggiamento

Dopo dieci minuti di ombreggiamento, il comportamento termico dei due moduli si è differenziato nettamente. L'Hi-MO X10 è rimasto freddo, con la maggior parte degli adesivi da 60°C che cambiavano colore e solo uno da 80°C che si era acceso. Il modulo TOPCon ha avuto notevoli difficoltà, attivando tutti gli adesivi inclusi quelli da 120°C.

Poi abbiamo posizionato palloncini gonfiati, riempiti con aria respirabile standard, simultaneamente sulle aree ombreggiate di entrambi i moduli. Un palloncino offre un risultato binario chiaro per lo stress termico. O sopravvive al calore o scoppia.

Il back-contact resta sicuro mentre TOPCon raggiunge 161,2°C sotto ombreggiamento

Il risultato è stato immediato. Il palloncino posizionato sul modulo TOPCon è scoppiato immediatamente al contatto. La sua integrità strutturale è stata compromessa in una frazione di secondo dal calore concentrato. Al contrario, il palloncino sul Hi-MO X10 non è scoppato, rimasto posato sulla superficie del pannello senza incidenti.

I dati termici hanno supportato l'evidenza visiva. Mentre l'Hi-MO X10 ha mantenuto una temperatura massima di 70,2°C, evitando completamente l'effetto hotspot, il modulo TOPCon ha ancora una volta raggiunto 161,2°C. Questa differenza di temperatura di 90,9°C evidenzia la volatilità delle tradizionali tecnologie a contatto sotto stress da ombreggiamento.

Conclusione: l'architettura back-contact con HPBC 2.0 di LONGi rafforza la sicurezza antincendio sui tetti

Questi esperimenti mostrano che la tecnologia back-contact offre più di vantaggi estetici o di efficienza e gioca un ruolo decisivo nella sicurezza sui tetti.

Quando un modulo TOPCon standard è ombreggiato, la corrente bloccata può far aumentare rapidamente la temperatura della cella, generando temperature superiori a 160°C. Al contrario, la tecnologia Hi-MO X10 con HPBC 2.0 utilizza una struttura elettrica unica chiamata design a conduzione debole. Permette alla corrente di aggirare le zone ombreggiate, sopprimendo efficacemente la formazione di hotspot prima che diventino pericolo.

L'Hi-MO X10 offre una difesa completa per i proprietari di tetti, combinando prevenzione degli incendi e prestazioni anti-ombreggiamento. Eliminando il rischio di hotspot estremi, il modulo back-contact Hi-MO X10 funge da baluardo di sicurezza sui tetti, proteggendo non solo l'edificio ma anche i ricavi a lungo termine dell'impianto.

I moduli back-contact sono ampiamente riconosciuti per questi vantaggi legati alla sicurezza, unendo bassa suscettibilità agli hotspot a un comportamento termico stabile anche in presenza di ombreggiamenti irregolari. La loro resilienza strutturale intrinseca sostiene prestazioni prevedibili per tutta la vita del sistema, rafforzando sia la sicurezza operativa sia la resa energetica nel lungo periodo.