موسسه انرژی خورشیدی فرانسوی INES ماژول های PV جدیدی را با ترموپلاستیک و الیاف طبیعی تهیه شده در اروپا مانند کتان و بازالت ایجاد کرده است. دانشمندان قصد دارند ضمن بهبود بازیافت ، ردپای محیطی و وزن پانل های خورشیدی را کاهش دهند.
یک پنل شیشه ای بازیافت شده در جلو و یک کامپوزیت کتانی در پشت
تصویر: GD
از مجله PV فرانسه
محققان موسسه ملی انرژی خورشیدی فرانسه (INES)-بخشی از انرژی جایگزین انرژی و انرژی اتمی فرانسوی (CEA)-در حال توسعه ماژول های خورشیدی هستند که دارای مواد جدید مبتنی بر زیستی در قسمت های جلو و عقب هستند.
آنیس فوینی ، مدیر Cea-ines گفت: "از آنجا که ردپای کربن و تجزیه و تحلیل چرخه زندگی اکنون معیارهای اساسی در انتخاب پانل های فتوولتائیک شده است ، تهیه مواد در چند سال آینده به یک عنصر مهم در اروپا تبدیل می شود." ، در مصاحبه ای با مجله PV فرانسه.
Aude Derrier ، هماهنگ کننده پروژه تحقیقاتی ، گفت که همکارانش به مواد مختلفی که از قبل وجود دارند ، نگاه کرده اند تا بتوانند در حالی که تأثیر محیط زیست را کاهش می دهند ، تولید کنندگان ماژول را تولید کنند که عملکرد ، دوام و هزینه را بهبود بخشند. اولین تظاهرکننده از سلولهای خورشیدی ناهماهنگی (HTJ) تشکیل شده است که در یک ماده تمام ترکیبوزان ادغام شده اند.
دریر گفت: "قسمت جلوی آن از پلیمر پر از فایبرگلاس ساخته شده است که شفافیت را فراهم می کند." "قسمت عقب از کامپوزیت بر اساس ترموپلاستیک ساخته شده است که در آن بافندگی دو الیاف ، کتان و بازالت ، یکپارچه شده است ، که مقاومت مکانیکی را فراهم می کند ، اما همچنین مقاومت بهتری در برابر رطوبت دارد."
کتان از شمال فرانسه ، جایی که کل اکوسیستم صنعتی در حال حاضر موجود است ، تهیه شده است. بازالت در جای دیگر اروپا تهیه شده و توسط یک شریک صنعتی اینس بافته می شود. این باعث کاهش ردپای کربن 75 گرم CO2 در هر وات ، در مقایسه با یک ماژول مرجع از همان قدرت شد. وزن نیز بهینه شده و کمتر از 5 کیلوگرم در هر متر مربع است.
دریر گفت: "این ماژول در پشت بام PV و ادغام ساختمان است." "مزیت این است که به طور طبیعی به رنگ سیاه و بدون نیاز به برگه پشتی است. از نظر بازیافت ، به لطف ترموپلاستیک ، که می توان آن را دوباره زنده کرد ، جداسازی لایه ها نیز از نظر فنی ساده تر است. "
این ماژول را می توان بدون تطبیق فرآیندهای فعلی تهیه کرد. دریر گفت ایده این است که بدون سرمایه گذاری اضافی ، این فناوری را به تولید کنندگان منتقل کنید.
وی گفت: "تنها ضرورت این است که فریزر برای ذخیره مواد و شروع فرآیند اتصال متقابل رزین ، اما بیشتر تولید کنندگان امروز از Prepreg استفاده می کنند و در حال حاضر برای این کار مجهز هستند."
Derier گفت: "ما روی زندگی دوم شیشه کار کردیم و ماژول ای را که از شیشه 2.8 میلی متر استفاده شده است که از یک ماژول قدیمی تهیه شده است ، تهیه کردیم." "ما همچنین از یک محاصره ترموپلاستیک استفاده کرده ایم که نیازی به اتصال متقابل ندارد ، بنابراین بازیافت آسان خواهد بود و یک کامپوزیت ترموپلاستیک با فیبر کتان برای مقاومت."
صورت عقب بدون بازالت ماژول دارای رنگ کتانی طبیعی است که به عنوان مثال می تواند از نظر زیبایی شناسی برای معماران از نظر ادغام نمای جالب باشد. علاوه بر این ، ابزار محاسبه INES کاهش 10 ٪ در ردپای کربن را نشان داد.
ژوینی گفت: "اکنون ضروری است که زنجیره های تأمین فتوولتائیک را زیر سوال ببریم." وی گفت: "با کمک منطقه Rhône-Alpes در چارچوب برنامه توسعه بین المللی ، بنابراین ما به دنبال بازیکنان خارج از بخش خورشیدی برای یافتن ترموپلاستیک جدید و الیاف جدید رفتیم. ما همچنین در مورد فرآیند لمینیت فعلی فکر کردیم ، که بسیار پر انرژی است. "
بین فشار ، فشار و فاز خنک کننده ، لمینیت معمولاً بین 30 تا 35 دقیقه طول می کشد ، با دمای عملیاتی در حدود 150 درجه سانتیگراد تا 160 درجه سانتیگراد.
Derrier گفت: "اما برای ماژول هایی که به طور فزاینده ای از مواد طراحی شده با محیط زیست را در خود جای می دهند ، لازم است ترموپلاستیک در حدود 200 درجه سانتیگراد به 250 درجه سانتیگراد تبدیل شود ، با دانستن اینکه فناوری HTJ نسبت به گرما حساس است و نباید از 200 درجه سانتیگراد تجاوز کند."
این موسسه تحقیقاتی با ترموم فشار القایی مستقر در فرانسه Roctool همکاری می کند تا زمان چرخه را کاهش دهد و با توجه به نیاز مشتریان شکل بگیرد. آنها با هم ، ماژول ای با صورت عقب ساخته شده از کامپوزیت ترموپلاستیک از نوع پلی پروپیلن ، که الیاف کربن بازیافت شده یکپارچه شده اند ، ایجاد کرده اند. قسمت جلویی از ترموپلاستیک و فایبرگلاس ساخته شده است.
دریر گفت: "فرآیند ترموكوم فشار القایی Roctool باعث می شود كه بدون نیاز به رسیدن به 200 درجه سانتیگراد در هسته سلولهای HTJ ، دو صفحه جلو و عقب را به سرعت گرم كنید."
این شرکت ادعا می کند که این سرمایه گذاری کمتر است و این روند می تواند در حالی که از انرژی کمتری استفاده می کند ، به زمان چرخه فقط چند دقیقه برسد. این فناوری با هدف تولید کنندگان کامپوزیت انجام می شود و به آنها امکان تولید قطعاتی از شکل ها و اندازه های مختلف را می دهد ، در حالی که ادغام مواد سبک تر و با دوام تر است.
زمان پست: ژوئن 24-2022