French Solar Energy Institute Ines har utviklet nye PV -moduler med termoplast og naturlige fibre hentet i Europa, for eksempel lin og basalt. Forskerne tar sikte på å redusere miljøavtrykket og vekten til solcellepaneler, samtidig som de forbedrer resirkulering.
Et resirkulert glasspanel foran og et lin kompositt på baksiden
Bilde: GD
Fra PV -magasinet Frankrike
Forskere ved Frankrikes National Solar Energy Institute (INES)-en avdeling av det franske alternative Energies and Atomic Energy Commission (CEA)-utvikler solcellemoduler med nye biobaserte materialer på forsiden og baksiden.
"Ettersom karbonavtrykket og livssyklusanalysen nå har blitt essensielle kriterier for valg av solcellepaneler, vil innkjøp av materialer bli et avgjørende element i Europa de neste årene," sa Anis Fouini, direktør for CEA-er , i et intervju med PV -magasinet Frankrike.
Aude Derrier, forskningsprosjektets koordinator, sa at kollegene hennes har sett på de forskjellige materialene som allerede eksisterer, for å finne et som kan tillate modulprodusenter å produsere paneler som forbedrer ytelse, holdbarhet og kostnader, mens de senker miljøpåvirkningen. Den første demonstranten består av heterojunksjon (HTJ) solceller integrert i et alt-komposittmateriale.
"Forsiden er laget av en glassfiberfylt polymer, som gir åpenhet," sa Derrier. "Baksiden er laget av kompositt basert på termoplast der en veving av to fibre, lin og basalt, er integrert, noe som vil gi mekanisk styrke, men også bedre motstand mot fuktighet."
Linet er hentet fra Nord -Frankrike, der hele det industrielle økosystemet allerede er til stede. Basalten er hentet andre steder i Europa og er vevd av en industriell partner av INES. Dette reduserte karbonavtrykket med 75 gram CO2 per watt, sammenlignet med en referansemodul med samme kraft. Vekten ble også optimalisert og er mindre enn 5 kilo per kvadratmeter.
"Denne modulen er rettet mot taket PV og bygningsintegrasjon," sa Derrier. ”Fordelen er at den er naturlig svart i fargen, uten behov for et bakark. Når det gjelder resirkulering, takket være termoplast, som kan omsettes, er separasjonen av lagene også teknisk enklere. ”
Modulen kan lages uten å tilpasse gjeldende prosesser. Derrier sa at ideen er å overføre teknologien til produsenter, uten ytterligere investeringer.
"Det eneste imperativet er å ha frysere til å lagre materialet og ikke å starte harpikskvernbindingsprosessen, men de fleste produsenter i dag bruker PrePreg og er allerede utstyrt for dette," sa hun.
"Vi jobbet med det andre glasslivet og utviklet en modul som består av gjenbrukt 2,8 mm glass som kommer fra en gammel modul," sa Derrier. "Vi har også brukt et termoplastisk innkapslingsmiddel som ikke krever tverrbinding, som derfor vil være lett å resirkulere, og en termoplastisk kompositt med linfiber for motstand."
Det basaltfrie bakers ansiktet til modulen har en naturlig linfarge, noe som for eksempel kan være estetisk interessant for arkitekter når det gjelder fasadeintegrasjon, for eksempel. I tillegg viste Ines -beregningsverktøyet en reduksjon på 10% i karbonavtrykket.
"Det er nå viktig å stille spørsmål ved de fotovoltaiske forsyningskjedene," sa Jouini. "Ved hjelp av Rhône-Alpes-regionen innenfor rammen av den internasjonale utviklingsplanen, gikk vi derfor på jakt etter spillere utenfor solsektoren for å finne ny termoplast og nye fibre. Vi tenkte også på den nåværende lamineringsprosessen, som er veldig energikrevende. ”
Mellom presset, pressingen og kjølefasen varer laminering vanligvis mellom 30 og 35 minutter, med en driftstemperatur på rundt 150 C til 160 C.
"Men for moduler som i økende grad inkorporerer øko-designet materialer, er det nødvendig å transformere termoplast ved rundt 200 ° C til 250 ° C, vel vitende om at HTJ-teknologi er følsom for varme og ikke må overstige 200 C," sa Derrier.
Research Institute samarbeider med Frankrike-baserte induksjonstermokompresjonsspesialist Roctool, for å redusere syklustider og lage former i henhold til kundenes behov. Sammen har de utviklet en modul med et bakerste ansikt laget av polypropylen-termoplastisk kompositt, som resirkulerte karbonfibre er integrert. Forsiden er laget av termoplast og glassfiber.
"Roctools induksjons termokompresjonsprosess gjør det mulig å varme opp de to front- og bakplatene raskt, uten å måtte nå 200 C i kjernen av HTJ -cellene," sa Derrier.
Selskapet hevder at investeringen er lavere og prosessen kan oppnå en syklustid på bare noen få minutter, mens de bruker mindre energi. Teknologien er rettet mot sammensatte produsenter, for å gi dem muligheten til å produsere deler av forskjellige former og størrelser, samtidig som de integrerer lettere og mer holdbare materialer.
Post Time: Jun-24-2022