Fransız güneş enerjisi enstitüsü INES, keten ve bazalt gibi Avrupa'dan temin edilen termoplastikler ve doğal lifler içeren yeni PV modülleri geliştirdi.Bilim insanları, geri dönüşümü geliştirirken güneş panellerinin çevresel ayak izini ve ağırlığını azaltmayı amaçlıyor.
Ön tarafta geri dönüştürülmüş cam panel ve arka tarafta keten kompozit
Resim: GD
Fransa pv dergisinden
Fransız Alternatif Enerjiler ve Atom Enerjisi Komisyonu'nun (CEA) bir bölümü olan Fransa Ulusal Güneş Enerjisi Enstitüsü'ndeki (INES) araştırmacılar, ön ve arka taraflarında yeni biyo bazlı malzemeler içeren güneş modülleri geliştiriyor.
CEA-INES direktörü Anis Fouini şunları söyledi: "Karbon ayak izi ve yaşam döngüsü analizi artık fotovoltaik panellerin seçiminde temel kriterler haline geldiğinden, malzeme tedariki önümüzdeki birkaç yıl içinde Avrupa'da çok önemli bir unsur haline gelecektir." , Fransa pv dergisine verdiği röportajda.
Araştırma projesinin koordinatörü Aude Derrier, meslektaşlarının, modül üreticilerinin çevresel etkiyi azaltırken performansı, dayanıklılığı ve maliyeti artıran paneller üretmesine olanak tanıyabilecek bir malzeme bulmak için halihazırda var olan çeşitli malzemeleri incelediğini söyledi.İlk gösterici, tamamen kompozit bir malzemeye entegre edilmiş heteroeklemli (HTJ) güneş pillerinden oluşur.
Derrier, "Ön taraf, şeffaflık sağlayan cam elyafı dolgulu bir polimerden yapılmıştır" dedi."Arka taraf, iki elyaftan (keten ve bazalt) oluşan bir dokumanın entegre edildiği termoplastik bazlı kompozitten yapılmıştır; bu, mekanik dayanıklılık sağlayacak, aynı zamanda neme karşı daha iyi direnç sağlayacaktır."
Keten, tüm endüstriyel ekosistemin halihazırda mevcut olduğu kuzey Fransa'dan tedarik edilmektedir.Bazalt, Avrupa'nın başka yerlerinden temin ediliyor ve INES'in endüstriyel bir ortağı tarafından dokunuyor.Bu, aynı güçteki bir referans modülle karşılaştırıldığında karbon ayak izini watt başına 75 gram CO2 azalttı.Ağırlık da optimize edildi ve metrekare başına 5 kilogramdan az oldu.
Derrier, "Bu modül çatıdaki PV ve bina entegrasyonunu hedefliyor" dedi.“Avantajı, arka tabakaya ihtiyaç duymadan doğal olarak siyah renkte olmasıdır.Geri dönüşüm açısından ise yeniden eritilebilen termoplastikler sayesinde katmanların ayrılması da teknik açıdan daha kolay oluyor.”
Modül mevcut süreçleri uyarlamadan yapılabilir.Derrier, fikrin ek yatırım yapmadan teknolojiyi üreticilere aktarmak olduğunu söyledi.
"Tek zorunluluk, malzemeyi depolamak için donduruculara sahip olmak ve reçine çapraz bağlama sürecini başlatmak değil, ancak günümüzde çoğu üretici prepreg kullanıyor ve zaten bunun için donanımlılar" dedi.
Derrier, "Camların ikinci ömrü üzerinde çalıştık ve eski bir modülden elde edilen yeniden kullanılmış 2,8 mm camdan oluşan bir modül geliştirdik" dedi."Ayrıca çapraz bağlama gerektirmeyen, dolayısıyla geri dönüşümü kolay bir termoplastik kapsülleyici ve direnç için keten lifli bir termoplastik kompozit kullandık."
Modülün bazalt içermeyen arka yüzü, örneğin cephe entegrasyonu açısından mimarlar için estetik açıdan ilgi çekici olabilecek doğal bir keten rengine sahiptir.Ayrıca INES hesaplama aracı karbon ayak izinde %10 azalma gösterdi.
Jouini, "Fotovoltaik tedarik zincirlerini sorgulamak artık zorunlu" dedi.“Uluslararası Kalkınma Planı çerçevesinde Rhône-Alpes bölgesinin yardımıyla, yeni termoplastikler ve yeni elyaflar bulmak için güneş enerjisi sektörü dışındaki oyuncuları aramaya başladık.Aynı zamanda çok enerji yoğun olan mevcut laminasyon sürecini de düşündük.”
Basınçlandırma, presleme ve soğutma aşamaları arasında laminasyon genellikle 30 ila 35 dakika sürer ve çalışma sıcaklığı yaklaşık 150 ila 160 C arasındadır.
Derrier, "Ancak giderek daha fazla eko-tasarımlı malzemeler içeren modüller için, HTJ teknolojisinin ısıya duyarlı olduğunu ve 200 C'yi aşmaması gerektiğini bilerek termoplastikleri yaklaşık 200 C ila 250 C arasında dönüştürmek gerekir" dedi.
Araştırma enstitüsü, çevrim sürelerini azaltmak ve müşterilerin ihtiyaçlarına göre şekiller oluşturmak için Fransa merkezli indüksiyonlu termokompresyon uzmanı Roctool ile birlikte çalışıyor.Birlikte, geri dönüştürülmüş karbon fiberlerin entegre edildiği, polipropilen tipi termoplastik kompozitten yapılmış arka yüzü olan bir modül geliştirdiler.Ön taraf termoplastik ve fiberglastan yapılmıştır.
Derrier, "Roctool'un indüksiyonlu termokompresyon işlemi, HTJ hücrelerinin merkezinde 200°C'ye ulaşmak zorunda kalmadan iki ön ve arka plakanın hızlı bir şekilde ısıtılmasını mümkün kılıyor" dedi.
Şirket, yatırımın daha düşük olduğunu ve sürecin daha az enerji kullanarak yalnızca birkaç dakikalık bir döngü süresine ulaşabileceğini iddia ediyor.Teknoloji, kompozit üreticilerine, daha hafif ve daha dayanıklı malzemeleri entegre ederken farklı şekil ve boyutlarda parçalar üretme olanağı vermeyi amaçlıyor.
Gönderim zamanı: Haz-24-2022