Francijas Saules enerģijas institūts INES ir izstrādājis jaunus PV moduļus ar termoplastiku un dabiskām šķiedrām, kas iegūtas Eiropā, piemēram, linu un bazalta. Zinātnieku mērķis ir samazināt saules paneļu vides nospiedumu un svaru, vienlaikus uzlabojot pārstrādi.
Pārstrādāts stikla panelis priekšpusē un lina kompozīts aizmugurē
Attēls: GD
No PV žurnāla France
Francijas Nacionālā Saules enerģijas institūta (INES)-Francijas alternatīvo enerģijas un atomenerģijas komisijas (CEA) nodaļas pētnieki izstrādā saules moduļus, kuros priekšējā un aizmugurējā pusē ir jauni bioloģiski balstīti materiāli.
"Tā kā oglekļa pēdas un dzīves cikla analīze tagad ir kļuvuši par būtiskiem kritērijiem fotoelektrisko paneļu izvēlē, materiālu iegūšana tuvākajos gados kļūs par būtisku elementu Eiropā," sacīja Aniss, CEA-ENS direktors Aniss , intervijā PV žurnālam Francijai.
Pētniecības projekta koordinatore Aude Derrier sacīja, ka viņas kolēģi ir apskatījuši dažādus materiālus, kas jau pastāv, lai atrastu tādu, kas varētu ļaut moduļa ražotājiem ražot paneļus, kas uzlabo veiktspēju, izturību un izmaksas, vienlaikus samazinot ietekmi uz vidi. Pirmais demonstrētājs sastāv no heterojunkcijas (HTJ) saules baterijām, kas integrētas visu kompozītmateriālā.
"Priekšējā puse ir izgatavota no stiklplasta pildīta polimēra, kas nodrošina caurspīdīgumu," sacīja Derjērs. "Aizmugurējā puse ir izgatavota no kompozītmateriāla, pamatojoties uz termoplastiku, kurā ir integrēta divu šķiedru - linu un bazalta aušana, kas nodrošinās mehānisku izturību, bet arī labāku izturību pret mitrumu."
Linu iegūst no Ziemeļfrancijas, kur jau ir visa rūpnieciskā ekosistēma. Bazalts tiek iegūts citur Eiropā, un to austo INES rūpniecības partneris. Tas samazināja oglekļa pēdas par 75 gramiem CO2 uz vienu vatu, salīdzinot ar tās pašas jaudas atsauces moduli. Svars arī tika optimizēts un ir mazāks par 5 kilogramiem uz kvadrātmetru.
"Šis modulis ir vērsts uz jumta PV un ēkas integrāciju," sacīja Derjers. “Priekšrocība ir tā, ka tā ir dabiski melna krāsā, bez nepieciešamības pēc aizmugures lapas. Runājot par pārstrādi, pateicoties termoplastikai, kuru var atkārtot, slāņu atdalīšana ir arī tehniski vienkāršāka. ”
Moduli var izgatavot, nepielāgojot pašreizējos procesus. Derjers sacīja, ka ideja ir nodot tehnoloģiju ražotājiem bez papildu ieguldījumiem.
"Vienīgais obligātais obligāts ir saldētavas, lai uzglabātu materiālu, nevis startētu sveķu šķērssavienojuma procesu, bet vairums ražotāju šodien izmanto prepreg un jau ir tam aprīkoti," viņa sacīja.
"Mēs strādājām pie stikla otrās dzīves un izstrādājām moduli, kas sastāv no atkārtoti izmantota 2,8 mm stikla, kas nāk no veca moduļa," sacīja Derjers. "Mēs esam izmantojuši arī termoplastisku iekapsulatoru, kas neprasa šķērssavienojumu, ko tāpēc būs viegli pārstrādāt, un termoplastisku kompozītu ar linu šķiedru pretestībai."
Moduļa aizmugurējā seja, kas nesatur bazaltu, ir dabiska lina krāsa, kas, piemēram, arhitektiem varētu būt estētiski interesanta attiecībā uz fasādes integrāciju. Turklāt INE aprēķināšanas rīks uzrādīja oglekļa pēdas samazināšanos par 10%.
"Tagad ir obligāti jāapšauba fotoelektriskās piegādes ķēdes," sacīja Jouini. “Ar Rona-Alpesa reģiona palīdzību starptautiskā attīstības plāna ietvaros mēs devāmies meklēt spēlētājus ārpus saules enerģijas nozares, lai atrastu jaunas termoplastikas un jaunas šķiedras. Mēs domājām arī par pašreizējo laminēšanas procesu, kas ir ļoti energoietilpīgs. ”
Starp spiedienu, presēšanu un dzesēšanas fāzi laminēšana parasti ilgst no 30 līdz 35 minūtēm ar darba temperatūru no aptuveni 150 C līdz 160 C. C.
"Bet moduļiem, kas arvien vairāk iekļauj ekoloģiski izstrādātus materiālus, ir nepieciešams pārveidot termoplastiku aptuveni 200 C līdz 250 C, zinot, ka HTJ tehnoloģija ir jutīga pret karstumu un nedrīkst pārsniegt 200 C," sacīja Derjers.
Pētniecības institūts sadarbojas ar Francijā bāzēto indukcijas termokompresijas speciālistu Roctool, lai samazinātu cikla laiku un veidotu formas atbilstoši klientu vajadzībām. Kopā viņi ir izstrādājuši moduli ar aizmugurējo seju, kas izgatavota no polipropilēna tipa termoplastiska kompozīta, kurai ir integrētas pārstrādātas oglekļa šķiedras. Priekšējā puse ir izgatavota no termoplastikas un stiklplasta.
"Roctool indukcijas termomompresijas process ļauj ātri sildīt abas priekšējās un aizmugurējās plāksnes, nesasniedzot 200 C HTJ šūnu kodolā," sacīja Derjērs.
Uzņēmums apgalvo, ka ieguldījums ir mazāks, un process varētu sasniegt tikai dažu minūšu cikla laiku, vienlaikus izmantojot mazāk enerģijas. Šī tehnoloģija ir paredzēta kompozītmateriālu ražotājiem, lai dotu viņiem iespēju ražot dažādu formu un izmēru daļas, vienlaikus integrējot vieglākus un izturīgākus materiālus.
Pasta laiks: jūnijs-24-2022