Францускиот институт за соларна енергија INES разви нови PV модули со термопластика и природни влакна кои се извори во Европа, како што се лен и базалт. Научниците имаат за цел да го намалат еколошкиот отпечаток и тежината на соларните панели, а истовремено да го подобрат рециклирањето.
Панел од рециклирано стакло на предната страна и ленен композит на задната страна
Слика: ГД
Од pv списанието Франција
Истражувачите од Францускиот Национален институт за соларна енергија (INES) - поделба на Француската комисија за алтернативни енергии и атомска енергија (CEA) - развиваат соларни модули со нови био-базирани материјали во предната и задната страна.
„Бидејќи јаглеродниот отпечаток и анализата на животниот циклус сега станаа суштински критериуми при изборот на фотоволтаични панели, набавката на материјали ќе стане клучен елемент во Европа во следните неколку години“, рече Анис Фуини, директор на CEA-INES. , во интервју за списанието pv France.
Ауд Дериер, координатор на истражувачкиот проект, рече дека нејзините колеги ги разгледале различните материјали што веќе постојат, за да пронајдат таков што би можел да им овозможи на производителите на модули да произведуваат панели кои ги подобруваат перформансите, издржливоста и трошоците, а истовремено го намалуваат влијанието врз животната средина. Првиот демонстратор се состои од хетероврзувачки (HTJ) соларни ќелии интегрирани во целосно композитен материјал.
„Предната страна е направена од полимер исполнет со фиберглас, кој обезбедува транспарентност“, рече Дериер. „Задната страна е изработена од композит на база на термопластика во која е интегриран ткаење од две влакна, лен и базалт, што ќе обезбеди механичка сила, но и подобра отпорност на влажност.
Ленот потекнува од северна Франција, каде веќе е присутен целиот индустриски екосистем. Базалтот се добива од друго место во Европа и е ткаен од индустриски партнер на INES. Ова го намали јаглеродниот отпечаток за 75 грама CO2 по вати, во споредба со референтниот модул со иста моќност. Тежината исто така беше оптимизирана и е помала од 5 килограми на метар квадратен.
„Овој модул е насочен кон ФВ на покривот и интеграција на згради“, рече Дериер. „Предноста е што е природно црн по боја, без потреба од заден лист. Во однос на рециклирањето, благодарение на термопластиката, која може повторно да се топи, раздвојувањето на слоевите е и технички поедноставно“.
Модулот може да се направи без приспособување на тековните процеси. Дериер рече дека идејата е да се пренесе технологијата на производителите, без дополнителни инвестиции.
„Единствениот императив е да се има замрзнувачи за складирање на материјалот и да не се започне процесот на вкрстување на смолата, но повеќето производители денес користат препрег и веќе се опремени за тоа“, рече таа.
„Работевме на вториот живот на стаклото и развивме модул составен од повторно употребено стакло од 2,8 мм што доаѓа од стар модул“, рече Дериер. „Исто така, користевме термопластичен инкапсулант кој не бара вкрстено поврзување, што затоа ќе биде лесно да се рециклира, и термопластичен композит со ленени влакна за отпор.
Задната страна на модулот без базалт има природна ленена боја, што би можело да биде естетски интересно за архитектите, на пример, во однос на интеграцијата на фасадите. Дополнително, алатката за пресметка INES покажа намалување на јаглеродниот отпечаток за 10%.
„Сега е императив да се преиспитаат синџирите на снабдување со фотоволтаици“, рече Џуини. „Со помош на регионот Рона-Алпи во рамките на Меѓународниот план за развој, затоа баравме играчи надвор од соларниот сектор за да најдеме нова термопластика и нови влакна. Размислувавме и за сегашниот процес на ламинирање, кој е многу енергетски интензивен“.
Помеѓу фазата на притисок, пресување и ладење, ламинирањето обично трае помеѓу 30 и 35 минути, со работна температура од околу 150 C до 160 C.
„Но, за модули кои сè повеќе вклучуваат еко-дизајнирани материјали, неопходно е да се трансформираат термопластиката на околу 200 C до 250 C, знаејќи дека HTJ технологијата е чувствителна на топлина и не смее да надмине 200 C“, рече Дериер.
Истражувачкиот институт се здружува со специјалистот за индукциска термокомпресија од Франција, Roctool, за да го намали времето на циклусот и да направи форми според потребите на клиентите. Заедно, тие развија модул со задна страна изработен од термопластичен композит од полипропиленски тип, во кој се интегрирани рециклирани јаглеродни влакна. Предната страна е изработена од термопластика и фиберглас.
„Процесот на индукциска термокомпресија на Roctool овозможува брзо загревање на двете предни и задни плочи, без да мора да се достигне 200 C во сржта на HTJ ќелиите“, рече Дериер.
Компанијата тврди дека инвестицијата е помала и процесот би можел да постигне циклус од само неколку минути, а притоа да користи помалку енергија. Технологијата е насочена кон производителите на композитни материјали, за да им се даде можност за производство на делови со различни форми и големини, притоа интегрирајќи полесни и поиздржливи материјали.
Време на објавување: Јуни-24-2022 година