O dano ou degradação que Células solares policristalinas são propensos a depois de experimentar múltiplas expansão térmica e contração está realmente intimamente relacionada às características de sua estrutura e materiais. Como as células solares absorvem a radiação solar para gerar calor durante o dia, quando a temperatura cai acentuadamente à noite ou em dias nublados, haverá diferenças significativas de temperatura na superfície das células. Esse estresse térmico causa a expansão e contração dos materiais celulares, o que aumenta a carga mecânica em seu uso a longo prazo, o que pode causar fadiga material, rachaduras ou outros danos estruturais.
Em particular, as células solares de silício policristalino, embora tenham alta eficiência de conversão e baixos custos de fabricação, apresentam baixa resistência ao calor em comparação com as células monocristalinas de silício devido à sua estrutura de cristal de silício complexa e irregular. Com a expansão e contração térmica repetidas, os materiais de silício policristalino podem desenvolver microfracks e até formar rachaduras maiores sob uso a longo prazo. Essas rachaduras não apenas afetam a eficiência da conversão fotoelétrica, mas também podem afetar a conexão elétrica e a desconexão do circuito da célula, fazendo com que a célula falhe ou se degradasse sob alterações extremas de temperatura.
Os materiais de embalagem e as camadas de vidro externo das células solares policristalinas também são afetadas pelas diferenças de temperatura. Embora as células solares modernas usem tecnologia de embalagem aprimorada e vidro fortalecido para aumentar a resistência ao calor, o estresse térmico excessivo ainda pode causar rachaduras no vidro ou derramamento da camada de embalagem, aumentando o risco de contaminação e penetração de umidade na superfície celular. Esse dano físico afeta diretamente a eficiência da geração de energia da célula e pode levar a falhas elétricas mais graves.
Para lidar com esses problemas, muitos fabricantes de células solares multicristalinas de alta qualidade começaram a usar materiais com coeficientes de expansão térmica correspondentes para reduzir o impacto da tensão térmica na célula. Além disso, com o avanço contínuo da tecnologia, também existem alguns materiais novos, como células solares de filme fino, que têm forte tolerância ao estresse térmico e podem se adaptar melhor entre temperaturas altas e baixas, reduzindo possíveis problemas causados pela expansão térmica e contração.
Mesmo assim, ao usar células solares multicristalinas, os fatores ambientais ainda têm um impacto importante em sua durabilidade. Em condições climáticas extremas, a vida útil das células solares pode ser afetada; portanto, ao escolher um local de instalação, a prioridade deve ser dada a áreas com pequenas diferenças de temperatura. Além disso, a limpeza e a inspeção regulares também podem ajudar a detectar possíveis microcracks ou outros problemas estruturais e tomar medidas para repará-las ou substituí-las o mais rápido possível para garantir a operação a longo prazo e eficiente da bateria.3
