Коррозия на солнечных батареях

Высококачественные фотоэлектрические панели надежных фирм надежно служат не менее 25 лет. Однако модули менее известных производителей нередко быстро выходят из строя. Причиной этого обычно служит возникающая на солнечных батареях коррозия.

Среди обывателей бытует мнение, что образование ржавчины свойственно только черным металлам. На практике это не так, поскольку нарушение целостности токопроводящих дорожек может иметь не только окислительную, но и электрохимическую природу.

Коррозия на солнечных батареях – причины возникновения

Основной проблемой любой СЭС является необходимость размещения модулей вне помещений. По этой причине сами панели и крепежные элементы постоянно подвергаются негативному воздействию окружающей среды. 

Малейшее нарушение герметичности приводит к попаданию влаги на токопроводящие дорожки. Металл с водой создают классический гальванический элемент, в результате чего:

• влага начинает играть роль электролита;
• расположенные поблизости металлы разного типа превращаются в катод/анодную пару;
• обладающий меньшей электролитической устойчивостью металл начинает терять электроны и разрушаться;
• токопроводящие шины или крепежные элементы теряют работоспособность.

Как избежать коррозии на солнечных батареях

Чтобы не допустить подобного сценария, производители используют следующие приемы:

• Стараются не совмещать металлы со значительной разницей в электрохимических потенциалах – например, алюминий и медь. 
• Если использовать только один материал не представляется возможным (в местах сварки или резьбовых соединений), выбираются наиболее близкие пары по данному показателю. Это минимизирует риск возникновения гальванической реакции.
• Создают конструктивные решения, позволяющие применять в наиболее опасных местах изолирующие прокладки.
• Для недопущения попадания влаги на металл окрашивают поверхности водоустойчивыми красками. 
• Последний метод – хромирование либо оцинковка стали и анодирование алюминия.

Достоинства различных защитных покрытий от коррозии солнечных батарей

1. Покраска – простейший и эффективный способ защиты. Не требует значительных затрат и может производиться самим владельцем солнечных электростанций. Достаточно периодически обновлять слой краски на открытых поверхностях, и надежно защищенные от влаги металлические конструкции надолго переживут фотоэлектрические панели. Ограничения на применение в зависимости от материала отсутствуют. Рекомендуемая толщина покрытия – не менее 1,5-2,0 мм.

2. Анодное оксидирование. Применяется в качестве антикоррозийного средства для самого неустойчивого в электрохимическом отношении элемента – алюминия. Чтобы не допустить превращения в испускающий электроны анод сам металл, эту роль берет на себя поверхностный слой оксида. Технология надежна и достаточно долговечна.

3. Оцинковка. Частое применение цинка для предотвращения коррозии на солнечных батареях объясняется тем, что в электрохимическом ряду он находится ниже всех. Соприкосновение с влагой губительно для этого металла, но никак не затрагивает находящийся под ним слой. Метод считается идеальным благодаря универсальности, надежности и простоте возобновления защиты путем недорогой холодной оцинковки. Толщина цинкового покрытия составляет около 0,75-0,85 мм в умеренном климате и 1,0-1,2 мм в регионах с повышенной влажностью и/или содержанием агрессивных веществ.

Важно! Необходимо как можно чаще осматривать все конструкции СЭС на предмет появления даже миниатюрных сколов и царапин. Особенно велика вероятность их появления при транспортировке и монтаже элементов станции. Вовремя восстановленное покрытие – лучшая гарантия безопасности!

4. Прокладки из резины и полимеров. Против возникновения коррозии на солнечных батареях успешно борются прокладки из неметаллических материалов. Чаще всего они используются в местах крепежа болтами. Резиновая или полимерная прокладка хороша тем, что выполняет сразу две защитные функции:

• обеспечивает полную гидроизоляцию;
• не приводит к нарушению целостности места соединения за счет собственной высокой упругости.

5. Другие антикоррозийные технологии. Наиболее распространенным на сегодня конструктивно-технологическим методом борьбы с коррозией на солнечных батареях являются безрамные модули. Именно они полностью устраняют главную уязвимость панелей – места соединения рабочей части модуля с рамой. 

Данная технология широко применяется: 

• практически во всех панелях второго поколения, созданных на базе редкоземельных металлов;
• 100% батарей третьего поколения, представляющих собой гибкие пленки, напечатанные на 3D-принтере и залитые прозрачным полимером.