Institut tenaga suria Perancis INES telah membangunkan modul PV baharu dengan termoplastik dan gentian semula jadi yang diperoleh di Eropah, seperti flaks dan basalt. Para saintis berhasrat untuk mengurangkan jejak alam sekitar dan berat panel solar, sambil meningkatkan kitar semula.
Panel kaca kitar semula di bahagian hadapan dan komposit linen di bahagian belakang
Imej: GD
Dari majalah pv Perancis
Penyelidik di Institut Tenaga Suria Kebangsaan (INES) Perancis – satu bahagian Suruhanjaya Tenaga Alternatif dan Tenaga Atom (CEA) Perancis – sedang membangunkan modul solar yang menampilkan bahan berasaskan bio baharu di bahagian hadapan dan belakang.
"Memandangkan jejak karbon dan analisis kitaran hayat kini telah menjadi kriteria penting dalam pemilihan panel fotovoltaik, penyumberan bahan akan menjadi elemen penting di Eropah dalam beberapa tahun akan datang," kata Anis Fouini, pengarah CEA-INES. , dalam temu bual dengan majalah pv Perancis.
Aude Derrier, penyelaras projek penyelidikan, berkata rakan sekerjanya telah melihat pelbagai bahan yang sedia ada, untuk mencari bahan yang membolehkan pengeluar modul menghasilkan panel yang meningkatkan prestasi, ketahanan dan kos, sambil mengurangkan kesan alam sekitar. Demonstrasi pertama terdiri daripada sel solar heterojunction (HTJ) yang disepadukan ke dalam bahan komposit semua.
"Bahagian hadapan diperbuat daripada polimer yang dipenuhi gentian kaca, yang memberikan ketelusan," kata Derrier. "Bahagian belakang diperbuat daripada komposit berasaskan termoplastik di mana tenunan dua gentian, flaks dan basalt, telah disepadukan, yang akan memberikan kekuatan mekanikal, tetapi juga ketahanan yang lebih baik terhadap kelembapan."
Flax ini diperoleh dari utara Perancis, di mana keseluruhan ekosistem perindustrian sudah ada. Basalt diperoleh dari tempat lain di Eropah dan ditenun oleh rakan kongsi industri INES. Ini mengurangkan jejak karbon sebanyak 75 gram CO2 setiap watt, berbanding modul rujukan dengan kuasa yang sama. Berat juga telah dioptimumkan dan kurang daripada 5 kilogram setiap meter persegi.
"Modul ini bertujuan untuk PV atas bumbung dan integrasi bangunan," kata Derrier. “Kelebihannya ialah ia berwarna hitam semulajadi, tanpa memerlukan helaian belakang. Dari segi kitar semula, terima kasih kepada termoplastik, yang boleh dicairkan semula, pemisahan lapisan juga secara teknikalnya lebih mudah."
Modul boleh dibuat tanpa menyesuaikan proses semasa. Derrier berkata ideanya adalah untuk memindahkan teknologi kepada pengeluar, tanpa pelaburan tambahan.
"Satu-satunya perkara penting ialah mempunyai penyejuk beku untuk menyimpan bahan dan bukan untuk memulakan proses pemautan silang resin, tetapi kebanyakan pengeluar hari ini menggunakan prepreg dan sudah dilengkapi untuk ini," katanya.
"Kami mengusahakan kehidupan kedua kaca dan membangunkan modul yang terdiri daripada kaca 2.8 mm terpakai yang datang daripada modul lama," kata Derrier. "Kami juga telah menggunakan enkapsulan termoplastik yang tidak memerlukan pautan silang, yang oleh itu mudah dikitar semula, dan komposit termoplastik dengan gentian rami untuk rintangan."
Muka belakang bebas basalt modul mempunyai warna linen semula jadi, yang boleh menarik dari segi estetika untuk arkitek dari segi penyepaduan fasad, contohnya. Di samping itu, alat pengiraan INES menunjukkan pengurangan 10% dalam jejak karbon.
"Kini adalah penting untuk mempersoalkan rantaian bekalan fotovoltaik," kata Jouini. “Dengan bantuan wilayah Rhône-Alpes dalam rangka Pelan Pembangunan Antarabangsa, kami telah mencari pemain di luar sektor suria untuk mencari termoplastik baharu dan gentian baharu. Kami juga memikirkan tentang proses laminasi semasa, yang sangat intensif tenaga.”
Antara fasa tekanan, menekan dan penyejukan, laminasi biasanya berlangsung antara 30 dan 35 minit, dengan suhu operasi sekitar 150 C hingga 160 C.
"Tetapi untuk modul yang semakin menggabungkan bahan reka bentuk eko, adalah perlu untuk mengubah termoplastik pada sekitar 200 C hingga 250 C, mengetahui bahawa teknologi HTJ sensitif kepada haba dan tidak boleh melebihi 200 C," kata Derrier.
Institut penyelidikan itu bekerjasama dengan pakar termomampatan aruhan yang berpangkalan di Perancis, Roctool, untuk mengurangkan masa kitaran dan membuat bentuk mengikut keperluan pelanggan. Bersama-sama, mereka telah membangunkan modul dengan muka belakang yang diperbuat daripada komposit termoplastik jenis polipropilena, yang mana gentian karbon kitar semula telah disepadukan. Bahagian hadapan diperbuat daripada termoplastik dan gentian kaca.
"Proses termomampatan aruhan Roctool memungkinkan untuk memanaskan dua plat depan dan belakang dengan cepat, tanpa perlu mencapai 200 C pada teras sel HTJ," kata Derrier.
Syarikat itu mendakwa pelaburan itu lebih rendah dan proses itu boleh mencapai masa kitaran hanya beberapa minit, sambil menggunakan kurang tenaga. Teknologi ini ditujukan kepada pengeluar komposit, untuk memberi mereka kemungkinan menghasilkan bahagian dalam bentuk dan saiz yang berbeza, sambil mengintegrasikan bahan yang lebih ringan dan tahan lama.
Masa siaran: Jun-24-2022