Prancūzijos saulės energijos institutas INES sukūrė naujus PV modulius su termoplastu ir natūraliu pluoštu, gaunamu iš Europoje, pavyzdžiui, linu ir bazaltu.Mokslininkai siekia sumažinti saulės baterijų ekologinį pėdsaką ir svorį, kartu gerinant perdirbimą.
Priekyje perdirbto stiklo plokštė, o nugarėlėje lininis kompozitas
Nuotrauka: GD
Iš pv žurnalo Prancūzija
Prancūzijos nacionalinio saulės energijos instituto (INES) – Prancūzijos alternatyvios energijos ir atominės energijos komisijos (CEA) padalinio – mokslininkai kuria saulės modulius, kurių priekinėje ir galinėje pusėse yra naujos biologinės medžiagos.
„Kadangi anglies pėdsakas ir gyvavimo ciklo analizė tapo esminiais kriterijais renkantis fotovoltines plokštes, medžiagų tiekimas per ateinančius kelerius metus taps itin svarbiu elementu Europoje“, – sakė CEA-INES direktorius Anis Fouini. , interviu pv žurnalui France.
Tyrimo projekto koordinatorė Aude Derrier sakė, kad jos kolegos ištyrė įvairias jau egzistuojančias medžiagas, kad surastų tokią, kuri leistų modulių gamintojams gaminti plokštes, kurios pagerintų našumą, ilgaamžiškumą ir kainą, kartu sumažindamos poveikį aplinkai.Pirmąjį demonstracinį elementą sudaro heterojunkciniai (HTJ) saulės elementai, integruoti į visą kompozicinę medžiagą.
„Priekinė pusė yra pagaminta iš stiklo pluoštu užpildyto polimero, kuris užtikrina skaidrumą“, - sakė Derrier.„Galinė pusė pagaminta iš kompozito, kurio pagrindą sudaro termoplastikai, į kuriuos integruotas dviejų pluoštų – lino ir bazalto – audimas, kuris užtikrins mechaninį stiprumą, bet ir didesnį atsparumą drėgmei.
Linai gaunami iš šiaurės Prancūzijos, kur jau yra visa pramonės ekosistema.Bazaltas yra tiekiamas kitur Europoje ir yra išaustas INES pramonės partnerio.Tai sumažino anglies pėdsaką 75 gramais CO2 vienam vatui, palyginti su tos pačios galios etaloniniu moduliu.Svoris taip pat buvo optimizuotas ir yra mažesnis nei 5 kilogramai kvadratiniam metrui.
„Šis modulis skirtas PV ir pastato integracijai ant stogo“, – sakė Derrier.„Privalumas yra tai, kad jis yra natūraliai juodos spalvos, be užpakalinio sluoksnio.Kalbant apie perdirbimą, dėl termoplastiko, kurį galima perlydyti, sluoksnių atskyrimas yra ir techniškai paprastesnis.
Modulis gali būti pagamintas nepritaikant esamų procesų.Derrier sakė, kad idėja yra perduoti technologiją gamintojams be papildomų investicijų.
„Vienintelis būtinas dalykas yra turėti šaldiklius, kad būtų galima laikyti medžiagą, o ne pradėti dervos kryžminimo procesą, tačiau dauguma gamintojų šiandien naudoja prepreg ir jau yra tam pritaikyti“, - sakė ji.
„Mes dirbome su antruoju stiklo gyvenimu ir sukūrėme modulį, sudarytą iš pakartotinai panaudoto 2,8 mm stiklo, gauto iš seno modulio“, – sakė Derrier.„Mes taip pat panaudojome termoplastinį inkapsuliatorių, kuriam nereikia kryžminio sujungimo, todėl jį bus lengva perdirbti, ir termoplastinį kompozitą su linų pluoštu, kad būtų užtikrintas atsparumas.
Modulio galinė pusė be bazalto yra natūralios lino spalvos, kuri galėtų būti estetiškai įdomi architektams, pavyzdžiui, fasado integravimo požiūriu.Be to, INES skaičiavimo įrankis parodė 10 % sumažintą anglies pėdsaką.
"Dabar būtina suabejoti fotovoltinės energijos tiekimo grandinėmis", - sakė Jouini.„Todėl, padedami Ronos-Alpių regiono pagal Tarptautinį plėtros planą, ieškojome žaidėjų už saulės energijos sektoriaus, kad rastume naujų termoplastų ir naujų pluoštų.Taip pat galvojome apie dabartinį laminavimo procesą, kuris yra labai daug energijos reikalaujantis.
Tarp suspaudimo, presavimo ir aušinimo fazės laminavimas paprastai trunka nuo 30 iki 35 minučių, o darbinė temperatūra yra apie 150–160 C.
„Tačiau moduliams, kuriuose vis dažniau naudojamos ekologiškos medžiagos, termoplastiką reikia transformuoti maždaug 200–250 C temperatūroje, žinant, kad HTJ technologija yra jautri karščiui ir neturi viršyti 200 C“, – sakė Derrier.
Tyrimų institutas bendradarbiauja su Prancūzijoje įsikūrusiu indukcinės termokompresijos specialistu „Roctool“, kad sumažintų ciklo laiką ir suformuotų formas pagal klientų poreikius.Kartu jie sukūrė modulį su galine puse iš polipropileno tipo termoplastinio kompozito, į kurį buvo integruoti perdirbti anglies pluoštai.Priekinė pusė pagaminta iš termoplastiko ir stiklo pluošto.
„Dėl „Roctool“ indukcinio termokompresijos proceso galima greitai įkaitinti dvi priekines ir galines plokštes, nepasiekus 200 C HTJ elementų šerdyje“, – sakė Derrier.
Bendrovė teigia, kad investicijos yra mažesnės, o proceso ciklas gali trukti vos kelias minutes, naudojant mažiau energijos.Ši technologija skirta kompozitų gamintojams, kad jie galėtų gaminti įvairių formų ir dydžių detales, kartu integruojant lengvesnes ir patvaresnes medžiagas.
Paskelbimo laikas: 2022-06-24