Francoski inštitut za sončno energijo INE je razvil nove PV module s termoplastiko in naravnimi vlakni, pridobljenimi v Evropi, kot sta lan in bazalt. Znanstveniki želijo zmanjšati okoljski odtis in težo sončnih panelov, hkrati pa izboljšati recikliranje.
Reciklirano stekleno ploščo na sprednji strani in kompozit na zadnji strani na zadnji strani
Slika: gd
Iz revije PV Francija
Raziskovalci na Francoskem nacionalnem inštitutu za sončno energijo (INES)-delitvi francoske alternativne energije in komisije za atomsko energijo (CEA)-razvijajo sončne module, ki vsebujejo nove biološke materiale na sprednji in zadnji strani.
"Ker sta ogljični odtis in analiza življenjskega cikla zdaj postala bistvena merila pri izbiri fotonapetostnih plošč, bo pridobivanje materialov v naslednjih nekaj letih postalo ključni element v Evropi," je dejal Anis Fouini, direktor CEA-Ines , v intervjuju za revijo PV France.
Aude Derrier, koordinatorka raziskovalnega projekta, je dejala, da so njeni kolegi pregledali različne materiale, ki že obstajajo, da bi našli takšno, ki bi lahko proizvajalcem modulov omogočil proizvodnjo plošč, ki izboljšujejo zmogljivost, trajnost in stroške, hkrati pa znižujejo vpliv na okolje. Prvi demonstrator je sestavljen iz sončnih celic heterojunction (HTJ), integriranih v vse kompozitni material.
"Sprednja stran je narejena iz polimera, napolnjenega s steklenimi vlakni, ki zagotavlja preglednost," je dejal Derrier. "Zadnja stran je sestavljena iz kompozita, ki temelji na termoplastiki, v kateri je bilo integrirano tkanje dveh vlaken, lana in bazalta, kar bo zagotavljalo mehansko trdnost, pa tudi boljšo odpornost na vlažnost."
Las je pridobljen iz severne Francije, kjer je že prisoten celoten industrijski ekosistem. Bazalt je pridobljen drugje v Evropi in ga tkal industrijski partner INE. To je zmanjšalo odtis ogljika za 75 gramov CO2 na vat v primerjavi z referenčnim modulom iste moči. Teža je bila tudi optimizirana in je manjša od 5 kilogramov na kvadratni meter.
"Ta modul je namenjen PV na strehi in integraciji stavb," je dejal Derrier. "Prednost je, da je naravno črne barve, brez potrebe po zadnji strani. Glede recikliranja, zahvaljujoč termoplastiki, ki jo je mogoče ponovno preusmeriti, je ločitev plasti tehnično preprostejša. "
Modul je mogoče izdelati brez prilagajanja trenutnih procesov. Derrier je dejal, da je ideja prenesti tehnologijo na proizvajalce, brez dodatnih naložb.
"Edino nujno je imeti zamrzovalnike za shranjevanje materiala in ne začeti procesa navzkrižnega vezanja smole, vendar večina proizvajalcev danes uporablja predpreg in so za to že opremljena," je dejala.
"Delali smo na Steklenem času in razvili modul, sestavljen iz ponovno uporabljenega 2,8 mm stekla, ki prihaja iz starega modula," je dejal Derrier. "Uporabili smo tudi termoplastični inkapsulant, ki ne potrebuje navzkrižnega vezanja, ki ga bo zato enostavno reciklirati, in termoplastični kompozit z lanenimi vlakni za odpornost."
Zadnja zadnja stran modula brez bazalta ima naravno barvo lane, ki bi lahko bila estetsko zanimiva za arhitekte v smislu integracije fasade. Poleg tega je orodje za izračun INES pokazalo 10 -odstotno zmanjšanje ogljičnega odtisa.
"Zdaj je nujno dvomiti v fotonapetostne dobavne verige," je dejal Jouini. „S pomočjo regije Rhône-Alpes v okviru mednarodnega razvojnega načrta smo zato iskali igralce zunaj sončnega sektorja, da bi našli novo termoplastiko in nova vlakna. Razmišljali smo tudi o trenutnem procesu laminacije, ki je zelo energijsko intenziven. "
Med pritiskom, stiskanjem in fazo hlajenja laminacija običajno traja med 30 in 35 minutami, z delovno temperaturo od približno 150 C do 160 C.
"Toda za module, ki vse bolj vključujejo ekološko oblikovane materiale, je treba termoplastiko preoblikovati s približno 200 C do 250 C, saj vemo, da je tehnologija HTJ občutljiva na toploto in ne sme presegati 200 C," je dejal Derrier.
Raziskovalni inštitut se združuje s francoskim indukcijskim termokompresijskim specialistom Roctool, da zmanjša čas cikla in izdela oblike glede na potrebe strank. Skupaj sta razvila modul z zadnjim obrazom iz polipropilenskega termoplastičnega kompozita, ki so ga integrirali reciklirana ogljikova vlakna. Sprednja stran je narejena iz termoplastike in steklenih vlaken.
"Roctoolov indukcijski termokompresijski postopek omogoča hitro ogrevanje obeh sprednjih in zadnje plošče, ne da bi bilo treba doseči 200 C v jedru celic HTJ," je dejal Derrier.
Družba trdi, da je naložba nižja, postopek pa bi lahko dosegel čas cikla le nekaj minut, medtem ko uporablja manj energije. Tehnologija je namenjena kompozitnim proizvajalcem, da bi jim dali možnost izdelave delov različnih oblik in velikosti, hkrati pa vključujejo lažje in trpežnejše materiale.
Čas objave: junij-24-2022