ფრანგულმა მზის ენერგიის ინსტიტუტმა INES-მა შეიმუშავა ახალი PV მოდულები თერმოპლასტიკით და ბუნებრივი ბოჭკოებით, რომლებიც მოპოვებულია ევროპაში, როგორიცაა სელი და ბაზალტი. მეცნიერები მიზნად ისახავს მზის პანელების გარემოსდაცვითი კვალი და წონის შემცირებას, ხოლო გადამუშავების გაუმჯობესებას.
რეციკლირებული მინის პანელი წინა მხარეს და თეთრეულის კომპოზიტი უკანა მხარეს
სურათი: GD
pv ჟურნალი საფრანგეთიდან
საფრანგეთის მზის ენერგიის ეროვნული ინსტიტუტის (INES) მკვლევარები - საფრანგეთის ალტერნატიული ენერგიებისა და ატომური ენერგიის კომისიის (CEA) განყოფილება - ავითარებენ მზის მოდულებს, რომლებიც შეიცავს ახალ ბიოლოგიურ მასალას წინა და უკანა მხარეს.
„რადგან ნახშირბადის ნაკვალევი და სასიცოცხლო ციკლის ანალიზი გახდა არსებითი კრიტერიუმი ფოტოელექტრული პანელების არჩევისას, მასალების მოპოვება გადამწყვეტი ელემენტი გახდება ევროპაში მომდევნო რამდენიმე წლის განმავლობაში“, - თქვა ანის ფუინიმ, CEA-INES-ის დირექტორმა. , Pv magazine France-თან ინტერვიუში.
ოდ დერიერმა, კვლევითი პროექტის კოორდინატორმა, თქვა, რომ მისმა კოლეგებმა დაათვალიერეს უკვე არსებული სხვადასხვა მასალა, რათა იპოვონ ისეთი მასალა, რომელიც მოდულის მწარმოებლებს საშუალებას მისცემს შექმნან პანელები, რომლებიც აუმჯობესებენ შესრულებას, გამძლეობას და ღირებულებას და ამცირებს გარემოზე ზემოქმედებას. პირველი დემონსტრატორი შედგება ჰეტეროჯუნქციური (HTJ) მზის უჯრედებისგან, რომლებიც ინტეგრირებულია მთლიანად კომპოზიტურ მასალაში.
”წინა მხარე დამზადებულია მინაბოჭკოვანი პოლიმერისგან, რომელიც უზრუნველყოფს გამჭვირვალობას”, - თქვა დერიერმა. „უკანა მხარე დამზადებულია თერმოპლასტიკაზე დაფუძნებული კომპოზიციისგან, რომელშიც ინტეგრირებულია ორი ბოჭკო, სელისა და ბაზალტის ქსოვილი, რაც უზრუნველყოფს მექანიკურ სიმტკიცეს, მაგრამ ასევე უკეთეს გამძლეობას ტენიანობის მიმართ.
სელი მიიღება ჩრდილოეთ საფრანგეთიდან, სადაც უკვე არის მთელი ინდუსტრიული ეკოსისტემა. ბაზალტი მოიპოვება ევროპის სხვაგან და იქსოვება INES-ის სამრეწველო პარტნიორის მიერ. ამან შეამცირა ნახშირბადის კვალი 75 გრამი CO2-ით თითო ვატზე, იმავე სიმძლავრის საცნობარო მოდულთან შედარებით. წონაც ოპტიმიზირებული იყო და კვადრატულ მეტრზე 5 კილოგრამზე ნაკლებია.
”ეს მოდული მიზნად ისახავს სახურავის PV-ს და შენობის ინტეგრაციას”, - თქვა დერიერმა. „უპირატესობა ის არის, რომ ის ბუნებრივად შავი ფერისაა, უკანა ფურცლის გარეშე. გადამუშავების კუთხით, თერმოპლასტიკის წყალობით, რომელიც შეიძლება ხელახლა დნებოდეს, ფენების გამოყოფა ტექნიკურადაც უფრო მარტივია“.
მოდული შეიძლება გაკეთდეს მიმდინარე პროცესების ადაპტაციის გარეშე. დერიერმა თქვა, რომ იდეა არის ტექნოლოგიის მწარმოებლებზე გადაცემა დამატებითი ინვესტიციების გარეშე.
”ერთადერთი იმპერატივი არის საყინულეების ქონა მასალის შესანახად და არ დაიწყოს ფისოვანი ჯვარედინი კავშირის პროცესი, მაგრამ მწარმოებლების უმეტესობა დღეს იყენებს პრეპრეგს და უკვე აღჭურვილია ამისთვის,” - თქვა მან.
”ჩვენ ვიმუშავეთ შუშის მეორე სიცოცხლეზე და შევიმუშავეთ მოდული, რომელიც შედგება ხელახლა გამოყენებული 2,8 მმ მინისგან, რომელიც მოდის ძველი მოდულიდან”, - თქვა დერიერმა. ”ჩვენ ასევე გამოვიყენეთ თერმოპლასტიკური ინკაფსულანტი, რომელიც არ საჭიროებს ჯვარედინი კავშირს, რაც, შესაბამისად, ადვილი იქნება გადამუშავება, და თერმოპლასტიკური კომპოზიტი სელის ბოჭკოს წინააღმდეგობისთვის.”
მოდულის ბაზალტის გარეშე უკანა ნაწილს აქვს ბუნებრივი თეთრეულის ფერი, რომელიც შეიძლება ესთეტიურად საინტერესო იყოს არქიტექტორებისთვის ფასადის ინტეგრაციის თვალსაზრისით, მაგალითად. გარდა ამისა, INES-ის გაანგარიშების ინსტრუმენტმა აჩვენა ნახშირბადის ანაბეჭდის 10%-იანი შემცირება.
”ახლა აუცილებელია ფოტოელექტრული მიწოდების ჯაჭვების ეჭვქვეშ დაყენება”, - თქვა ჯუინიმ. „საერთაშორისო განვითარების გეგმის ფარგლებში რონ-ალპის რეგიონის დახმარებით, ჩვენ ვეძებთ მოთამაშეებს მზის სექტორის გარეთ, რათა ვიპოვოთ ახალი თერმოპლასტიკები და ახალი ბოჭკოები. ჩვენ ასევე ვიფიქრეთ მიმდინარე ლამინირების პროცესზე, რომელიც ძალიან ენერგო ინტენსიურია“.
ზეწოლის, დაჭერისა და გაგრილების ფაზას შორის, ლამინირება ჩვეულებრივ გრძელდება 30-დან 35 წუთამდე, სამუშაო ტემპერატურით დაახლოებით 150 C-დან 160 C-მდე.
„მაგრამ მოდულებისთვის, რომლებიც სულ უფრო მეტად აერთიანებენ ეკო დიზაინის მასალებს, აუცილებელია თერმოპლასტიკების ტრანსფორმაცია დაახლოებით 200 C-დან 250 C-მდე, იმის ცოდნა, რომ HTJ ტექნოლოგია მგრძნობიარეა სითბოს მიმართ და არ უნდა აღემატებოდეს 200 C-ს“, - თქვა დერიერმა.
კვლევითი ინსტიტუტი აერთიანებს საფრანგეთში დაფუძნებულ ინდუქციური თერმოკომპრესიის სპეციალისტს Roctool, რათა შეამციროს ციკლის დრო და შექმნას ფორმები მომხმარებელთა საჭიროებების შესაბამისად. მათ ერთად შეიმუშავეს მოდული უკანა პირით, რომელიც დამზადებულია პოლიპროპილენის ტიპის თერმოპლასტიკური კომპოზიტით, რომელშიც ინტეგრირებულია ნახშირბადის რეციკლირებული ბოჭკოები. წინა მხარე დამზადებულია თერმოპლასტიკისა და მინაბოჭკოვანი მასალისგან.
„Roctool-ის ინდუქციური თერმოკომპრესიის პროცესი შესაძლებელს ხდის ორი წინა და უკანა ფირფიტის სწრაფად გაცხელებას, HTJ უჯრედების ბირთვში 200 C-მდე მიღწევის გარეშე“, - თქვა დერიერმა.
კომპანია ამტკიცებს, რომ ინვესტიცია დაბალია და პროცესს შეუძლია მიაღწიოს ციკლის ხანგრძლივობას სულ რაღაც რამდენიმე წუთს, ხოლო ნაკლებ ენერგიას მოიხმარს. ტექნოლოგია მიზნად ისახავს კომპოზიტის მწარმოებლებს, რათა მათ მისცენ სხვადასხვა ფორმისა და ზომის ნაწილების წარმოების შესაძლებლობა, მსუბუქი და გამძლე მასალების ინტეგრირებაში.
გამოქვეყნების დრო: ივნ-24-2022