Institute Institute Solar Energy French ได้พัฒนาโมดูล PV ใหม่ด้วยเทอร์โมพลาสติกและเส้นใยธรรมชาติที่มาจากยุโรปเช่นลินินและหินบะซอลต์ นักวิทยาศาสตร์ตั้งเป้าหมายที่จะลดรอยเท้าด้านสิ่งแวดล้อมและน้ำหนักของแผงโซลาร์เซลล์ในขณะที่ปรับปรุงการรีไซเคิล
แผงกระจกรีไซเคิลที่ด้านหน้าและคอมโพสิตผ้าลินินที่ด้านหลัง
รูปภาพ: GD
จากนิตยสาร PV ฝรั่งเศส
นักวิจัยที่สถาบันพลังงานแสงอาทิตย์แห่งชาติของฝรั่งเศส (INES)-ส่วนหนึ่งของพลังงานทางเลือกทางเลือกของฝรั่งเศสและคณะกรรมาธิการพลังงานปรมาณู (CEA) กำลังพัฒนาโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีวัสดุชีวภาพใหม่ทั้งด้านหน้าและด้านหลัง
“ ในขณะที่การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และการวิเคราะห์วัฏจักรชีวิตได้กลายเป็นเกณฑ์สำคัญในการเลือกแผงเซลล์แสงอาทิตย์การจัดหาวัสดุจะกลายเป็นองค์ประกอบสำคัญในยุโรปในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า” Anis Fouini ผู้อำนวยการ CEA -Ines กล่าว ในการให้สัมภาษณ์กับนิตยสาร PV France
Aude Derrier ผู้ประสานงานโครงการวิจัยกล่าวว่าเพื่อนร่วมงานของเธอได้ดูวัสดุต่าง ๆ ที่มีอยู่แล้วเพื่อค้นหาสิ่งที่สามารถอนุญาตให้ผู้ผลิตโมดูลผลิตแผงที่ปรับปรุงประสิทธิภาพความทนทานและค่าใช้จ่ายในขณะที่ลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ผู้สาธิตคนแรกประกอบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ heterojunction (HTJ) ที่รวมอยู่ในวัสดุคอมโพสิตทั้งหมด
“ ด้านหน้าทำจากพอลิเมอร์ที่เต็มไปด้วยไฟเบอร์กลาสซึ่งให้ความโปร่งใส” Derrier กล่าว “ ด้านหลังทำจากคอมโพสิตตามเทอร์โมพลาสติคซึ่งการทอผ้าสองเส้นใยและหินบะซอลต์ได้รับการบูรณาการซึ่งจะให้ความแข็งแรงเชิงกล แต่ยังมีความต้านทานต่อความชื้นที่ดีขึ้น”
ผ้าลินินนั้นมาจากภาคเหนือของฝรั่งเศสซึ่งมีระบบนิเวศอุตสาหกรรมทั้งหมดอยู่แล้ว หินบะซอลต์มีแหล่งที่มาที่อื่นในยุโรปและทอโดยหุ้นส่วนอุตสาหกรรมของ Ines สิ่งนี้จะลดปริมาณการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลง 75 กรัมของ CO2 ต่อวัตต์เมื่อเทียบกับโมดูลอ้างอิงที่มีพลังงานเดียวกัน น้ำหนักได้รับการปรับให้เหมาะสมและน้อยกว่า 5 กิโลกรัมต่อตารางเมตร
“ โมดูลนี้มุ่งเป้าไปที่ PV บนดาดฟ้าและการรวมอาคาร” Derrier กล่าว “ ข้อได้เปรียบคือมันเป็นสีดำตามธรรมชาติโดยไม่จำเป็นต้องใช้แผ่นหลัง ในแง่ของการรีไซเคิลต้องขอบคุณเทอร์โมพลาสติคซึ่งสามารถ remelted การแยกชั้นก็ง่ายกว่าทางเทคนิค”
โมดูลสามารถทำได้โดยไม่ต้องปรับกระบวนการปัจจุบัน Derrier กล่าวว่าแนวคิดคือการถ่ายโอนเทคโนโลยีให้กับผู้ผลิตโดยไม่ต้องลงทุนเพิ่มเติม
“ สิ่งเดียวที่จำเป็นคือการมีตู้แช่แข็งในการจัดเก็บวัสดุและไม่เริ่มกระบวนการเชื่อมโยงข้ามเรซิน แต่ผู้ผลิตส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้ Prepreg และมีความพร้อมสำหรับสิ่งนี้แล้ว” เธอกล่าว
“ เราทำงานเกี่ยวกับชีวิตที่สองของแก้วและพัฒนาโมดูลที่สร้างขึ้นจากแก้วขนาด 2.8 มม. ที่นำกลับมาใช้ใหม่ซึ่งมาจากโมดูลเก่า” Derrier กล่าว “ เรายังใช้ encapsulant เทอร์โมพลาสติกซึ่งไม่จำเป็นต้องมีการเชื่อมโยงข้ามซึ่งจะง่ายต่อการรีไซเคิลและคอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกที่มีเส้นใยลินินเพื่อความต้านทาน”
ใบหน้าด้านหลังที่ปราศจากหินบะซอลต์ของโมดูลมีสีผ้าลินินธรรมชาติซึ่งอาจเป็นเรื่องที่น่าสนใจสำหรับสถาปนิกในแง่ของการบูรณาการด้านหน้า นอกจากนี้เครื่องมือการคำนวณ INES แสดงให้เห็นว่าลดลง 10% ในการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
“ ตอนนี้มีความจำเป็นที่จะต้องตั้งคำถามกับห่วงโซ่อุปทานเซลล์แสงอาทิตย์” Jouini กล่าว “ ด้วยความช่วยเหลือของภูมิภาคRhône-Alpes ภายในกรอบของแผนพัฒนาระหว่างประเทศเราจึงไปหาผู้เล่นนอกภาคแสงอาทิตย์เพื่อค้นหาเทอร์โมพลาสติคใหม่และเส้นใยใหม่ นอกจากนี้เรายังคิดเกี่ยวกับกระบวนการเคลือบในปัจจุบันซึ่งเป็นพลังงานที่เข้มข้นมาก”
ระหว่างแรงดันการกดและเฟสการระบายความร้อนการเคลือบมักจะใช้เวลาระหว่าง 30 ถึง 35 นาทีโดยมีอุณหภูมิการทำงานประมาณ 150 C ถึง 160 C.
“ แต่สำหรับโมดูลที่รวมวัสดุที่ออกแบบโดยนิเวศมากขึ้นเรื่อย ๆ จำเป็นต้องเปลี่ยนเทอร์โมพลาสติกที่ประมาณ 200 C เป็น 250 C โดยรู้ว่าเทคโนโลยี HTJ มีความไวต่อความร้อนและต้องไม่เกิน 200 C” Derrier กล่าว
สถาบันวิจัยกำลังร่วมมือกับ Roctool ผู้เชี่ยวชาญด้านความร้อนในฝรั่งเศสเพื่อลดเวลารอบและสร้างรูปร่างตามความต้องการของลูกค้า พวกเขาได้พัฒนาโมดูลที่มีใบหน้าด้านหลังที่ทำจากคอมโพสิตเทอร์โมพลาสติกแบบโพลีโพรพีลีนซึ่งมีการรวมเส้นใยคาร์บอนรีไซเคิลแล้ว ด้านหน้าทำจากเทอร์โมพลาสติกและไฟเบอร์กลาส
“ กระบวนการเหนี่ยวนำเทอร์โมคนิกของ Roctool ทำให้สามารถให้ความร้อนกับแผ่นด้านหน้าและด้านหลังทั้งสองได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องไปถึง 200 C ที่แกนกลางของเซลล์ HTJ” Derrier กล่าว
บริษัท อ้างว่าการลงทุนลดลงและกระบวนการสามารถบรรลุเวลารอบเพียงไม่กี่นาทีในขณะที่ใช้พลังงานน้อยลง เทคโนโลยีมีวัตถุประสงค์เพื่อผู้ผลิตคอมโพสิตเพื่อให้พวกเขามีความเป็นไปได้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างและขนาดต่างกันในขณะที่รวมวัสดุที่เบาและทนทานมากขึ้น
เวลาโพสต์: มิ.ย. 24-2022