Mikropęknięcia to pęknięcia krzemowej płytki ogniwa, których nie widać gołym okiem ani zwykle w pomiarze mocy tuż po ich powstaniu. Ogniwo ma grubość ułamka milimetra i jest kruche, więc pęka od zginania modułu: przy transporcie, montażu, pod ciężkim śniegiem albo od gradu. Dopóki pęknięcie nie odetnie elektrycznie fragmentu ogniwa, strata mocy jest niewielka; kłopot zaczyna się, gdy kawałek ogniwa przestaje pracować.
Jak je zobaczyć
Przegląd awarii modułów IEA PVPS podkreśla, że pęknięć nie widać, a pomiar mocy zaraz po uszkodzeniu często ich nie wykazuje. Ujawnia je dopiero obraz elektroluminescencji (moduł zasilony prądem świeci w podczerwieni, a pęknięcia i martwe obszary są ciemne) albo termografia lock-in. Z kształtu pęknięć da się często odczytać ich przyczynę. Powtarzalny wzór obrócony o 180° między sąsiednimi rzędami ogniw to wada z produkcji, sprzed laminacji. Pęknięcia rozgałęzione jak drzewko to ślad dużego obciążenia mechanicznego już gotowego modułu: złego zapakowania w transporcie, upuszczenia płasko na ziemię, przewrócenia modułu albo bardzo ciężkiego śniegu.
Ile mocy zabierają
Krótkie pęknięcia mogą się z latami wydłużać i poszerzać pod wpływem wiatru, śniegu i cykli temperatury. Według IEA PVPS, gdy martwa część ogniwa przekracza 8% jego powierzchni, moc spada mniej więcej liniowo z jej wielkością, a w długim stringu dużo szybciej niż w pojedynczym module. Przy połowie martwego ogniwa włącza się dioda bocznikująca i moduł traci jedną trzecią mocy. Martwe fragmenty mogą też stać się hot spotami. Raport cytuje farmę, w której po sześciu latach prawie połowa ze 159 modułów straciła około 10% mocy lub więcej, a 3,8% miało pęknięcia, przez które dioda wyłączała część modułu. Zdarzają się też moduły z wieloma pęknięciami bez wyraźnej straty po dwóch latach, więc samo pęknięcie nie przesądza o awarii.
Nowsze konstrukcje są tu odporniejsze. Raport IEA PVPS z 2025 roku stwierdza, że wpływ pękania ogniw w dużej mierze przezwyciężyło połączenie wielodrutowe (MBB): gęsta siatka drutów zbiera prąd z obu stron pęknięcia. Ten sam raport ostrzega jednak przed cienkim szkłem w modułach szkło-szkło, które w opisanych przypadkach pękało u 5-10% modułów w pierwszych dwóch latach.
Na co uważać
Czy moduł wytrzyma obciążenia na twoim dachu?
Ustaw obciążenie śniegiem gruntu, nachylenie dachu i ssanie wiatru, podaj dwa obciążenia testowe modułu z karty i sprawdź, czy każda strona przenosi swoje obciążenie po uwzględnieniu obu współczynników bezpieczeństwa.
Jak to jest liczone
Śnieg na dachu s = mu1 × sk, gdzie sk to charakterystyczne obciążenie śniegiem gruntu z załącznika krajowego do EN 1991-1-3, a mu1 to współczynnik kształtu dachu pochyłego: 0,8 do 30 stopni, 0,8 × (60 - nachylenie) / 30 od 30 do 60 stopni, 0 powyżej. Współczynniki ekspozycji i termiczny Ce i Ct przyjęto jako 1.
Obciążenie każdej strony mnoży się przez 1,5, współczynnik obciążenia takiego rodzaju, jaki stosują przepisy budowlane, a każde obciążenie testowe dzieli przez 1,5, czyli współczynnik między obciążeniem testowym a projektowym w IEC 61215-2, tak jak podają go instrukcje montażu. Strona przechodzi, gdy jej obciążenie projektowe jest co najmniej równe obciążeniu ze współczynnikiem; zapas to dopuszczalne obciążenie przez obciążenie, minus jeden. Obciążenie testowe, którego potrzebowałaby strona, która nie przechodzi, to jej obciążenie ze współczynnikiem razy 1,5.
Model przyjmuje, że cały śnieg naciska prosto na szybę, choć na pochyłym dachu część działa wzdłuż modułu, więc myli się na korzyść bezpieczeństwa. Pomija zaspy przy attykach, lukarnach i uskokach dachu, lokalne reguły śniegowe i silniejsze ssanie na krawędziach i w narożnikach dachu, które musi już zawierać wpisane ssanie wiatru. Sprawdza tylko moduł; szyny, mocowania i konstrukcja dachu wymagają osobnego obliczenia.
Model poglądowy, nie pomiar.
- Odbierając dostawę, sprawdź palety i kartony: zgniecione narożniki i przewrócone palety to powód do odnotowania szkody przy kurierze.
- Nie podnoś modułu za puszkę ani przewody, nie stawaj i nie chodź po modułach, nie upuszczaj jednego na drugi i nie stawiaj na szkle ciężkich przedmiotów: tak brzmią zakazy z instrukcji montażu LONGi. Instrukcja czyszczenia tego producenta ogranicza też ciśnienie wody poniżej 3000 Pa, właśnie żeby nie powodować mikropęknięć.
- Montuj w punktach i zaciskach z instrukcji producenta, bo to dla nich liczone są dopuszczalne obciążenia mechaniczne. Wizualizacja wyżej porówna obciążenie śniegiem i wiatrem na twoim dachu z wartościami z karty.
- Po gradobiciu albo przy niewyjaśnionym spadku produkcji zleć badanie EL. Pęknięcia z wady produkcyjnej podlegają gwarancji produktowej, a pęknięcia od złego montażu zwykle nie.
Źródła
- IEA PVPS Task 13, Review of Failures of Photovoltaic Modules, T13-01:2014, rozdz. 6.2.2 (pęknięcia ogniw)
- IEA PVPS Task 13, Degradation and Failure Modes in New Photovoltaic Cell and Module Technologies, T13-30:2025, streszczenie
- LONGi, Installation Manual for LONGi Solar PV Modules (kopia dystrybutora), rozdz. 3 i 8
- LONGi, PV Modules Cleaning Work Instruction (kopia dystrybutora)
- LONGi, Limited Warranty for LONGi Hi-MO X6 Solar Modules (kopia SolarProof), wyłączenia gwarancji