Siġilant tas-silikonju li jista 'jiċċirkola għat-tiswija ta' Backsheets tal-Modulu Solari bil-ħsara

Tim ta' riċerka -Ċek Awstrijak żviluppa ġel tal-polisiloxane ta'-prestazzjoni għolja li jista' jsewwi b'mod effettiv il-folji ta' wara tal-moduli solari degradati, jirrestawraw il-proprjetajiet ta' insulazzjoni tagħhom u jestendi l-ħajja operattiva tas-sistemi fotovoltajċi (PV) li qed jixjieħu. Din is-soluzzjoni innovattiva tindirizza kwistjoni kritika li jiffaċċjaw l-operaturi tal-impjanti solari, peress li d-degradazzjoni tal-backsheet-partikolarment f'moduli prodotti madwar l-2010-spiss twassal għal tħassib dwar is-sikurezza u telf sinifikanti fil-produzzjoni tal-enerġija.

Ir-riċerkaturi użaw ġel tal-polysiloxane speċjalizzat, żviluppat b'kollaborazzjoni mal-manifattur tas-silikon Siltech Solutions ibbażat -Ċek, li tipikament jintuża bħala awżiljarju ta' inkapsulament għal moduli PV. B'differenza minn materjali ta 'tiswija riġidi tradizzjonali, it-tim immodifika l-ġell biex ikollu l-flussibbiltà mtejba, li jippermettilu jimla anki xquq dojoq u jifforma saff protettiv mingħajr saldatura fuq backsheets bil-ħsara. Il-ġell huwa magħmul minn matriċi polimeru bbażata fuq is-silikon-, rinfurzata bis-silika fumed bħala mili biex tingħata spinta lid-durabilità, u aġent ta' kura ta' umdità-li jippermettilu jibbies mal-espożizzjoni għall-arja u l-umdità ambjentali.

"Il-proċess ta 'tqaddid mibdi mill-umdità-jibda mill-wiċċ 'il barra, bil-ġell jibbies gradwalment hekk kif l-umdità tinfirex fil-materjal," spjegaw ir-riċerkaturi. "Ladarba jitfejjaq kompletament, il-ġel jifforma elastomeru flessibbli b'saħħa tensili eċċellenti u proprjetajiet ta 'titwil, li jiżgura adeżjoni qawwija mal-materjali tal-backsheet komuni kollha-anke dawk b'degradazzjoni jew irregolaritajiet tal-wiċċ pre-eżistenti." Din l-adeżjoni hija kritika għall-prevenzjoni tad-dħul ta 'umdità, li hija l-kawża primarja ta' aktar ħsara fil-backsheet u nuqqas ta 'insulazzjoni.

 

Test fuq materjali backsheet

Il-ġel tal-polysiloxane ġie ttestjat għall-ewwel darba fuq ħames tipi ta 'materjal ta' backsheet komuni, li jirriflettu l-varjetà ta 'komponenti użati f'moduli PV matul l-aħħar għaxar snin: polyamide ko-estruż (backsheet AAA); fluworidu tal-polivinil (PVF)-PET bi saffi; fluworidu tal-poliviniliden (PVDF)-saff b'żewġ saffi tal-PET; primer-PET miksi; u kompost aktar ġdid ibbażat fuq l-ethylene tetrafluoroethylene (ETFE)-. Dawn il-materjali ntgħażlu minħabba l-użu mifrux tagħhom u l-vulnerabbiltà magħrufa għad-degradazzjoni maż-żmien.

Kampjuni rettangolari (3 ċm wiesgħa, 12cm twil) inqatgħu minn kull tip ta 'backsheet, u l-ġell ġie applikat fuq in-naħa esposta tal-arja- ta' kull strixxa. "It-tieni strixxa ta 'backsheet, in-naħa ta' l-arja 'l isfel, tqiegħdet fuq il-kampjun miksi tal-ġel-u ppressat bil-mod biex tinkiseb ħxuna uniformi tal-ġel ta' madwar 1.2mm," iddettalja t-tim. "Ġell żejjed tneħħa mit-truf, u l-kampjuni ġew vulkanizzati f'25 grad Celsius u 55% umdità relattiva għal 30 jum. Wara t-tqaddid, il-kampjuni ġew soġġetti għal tixjiħ aċċellerat f'kamra tal-klima f'85 grad Celsius u 85% umdità relattiva għal 1,000 siegħa ta 'durabilità standard ta' PV għal komponent-.

Analiżi ta' wara-test uriet li l-ġell wera adeżjoni eċċezzjonali mal-ħames tipi ta' backsheets kollha, b'falliment koeżiv ta' 100% osservat f'kull kampjun. Dan jindika li r-rabta bejn il-ġel u l-folja ta 'wara kienet aktar b'saħħitha mill-ġel innifsu, u tikkonferma l-affidabbiltà fit-tul-u r-reżistenza għad-delaminazzjoni.

 

Test fuq pannelli degradati ta' tmien-snin-

Sussegwentement, il-ġel ġie ttestjat fuq moduli PV li qed jixjieħu b'backsheets AAA li kienu ilhom joperaw għal tmien snin u wera sinjali severi ta 'degradazzjoni, inklużi xquq lonġitudinali profondi 'l fuq mill-busbars taċ-ċelluli u fraġli tal-wiċċ. Il-ġell ġie mqassam direttament fix-xquq bl-użu ta 'skartoċċ ta' preċiżjoni, imbagħad jinfirex b'mod uniformi fuq il-wiċċ kollu tal-backsheet bi spatula wiesgħa biex tifforma kisja protettiva. Il-moduli msewwija mbagħad tpoġġew fl-istess kamra tal-klima għal 1,000 siegħa ta 'trattament bis-sħana niedja.

Il-kejl meħud wara t-tixjiħ wera li x-xquq kienu ssiġillati kompletament u m'għadhomx viżibbli, u l-moduli msewwija kisbu valuri ta 'reżistenza għall-insulazzjoni 'l fuq minn 200 MΩ-li jaqbżu sew ir-rekwiżit tas-sigurtà għall-operat tal-modulu PV. "Anke wara t-test tas-sħana niedja aċċellerata, il-moduli żammew prestazzjoni għolja ta 'insulazzjoni u għaddew mit-test tat-tnixxija mxarrba mingħajr sinjali ta' dħul ta 'umdità," innutaw ir-riċerkaturi. Dan jikkonferma l-abbiltà tal-ġel li jirrestawra l-metriċi kritiċi tas-sigurtà u l-prestazzjoni fil-moduli li qed jixjieħu.

 

Test fuq impjant solari operattiv

Biex jivvalida l--prestazzjoni fid-dinja reali, it-tim ta' riċerka implimenta t-teknika tat-tiswija f'impjant solari ta' 10MW fir-Repubblika Ċeka, fejn bosta moduli esperjenzaw degradazzjoni tal-backsheet. "Il-ġell tal-polysiloxane ġie applikat fil-qasam mingħajr ma ġew żarmati l-moduli-dispensjati minn skartoċċ li jinżamm fl-idejn u lixxa fuq il-wiċċ tal-folja ta 'wara bi spatula," it-tim enfasizza. "Il-moduli msewwija tħallew joperaw taħt-kundizzjonijiet reali tad-dinja għal tliet xhur, esposti għal temperaturi, umdità, u radjazzjoni UV li jvarjaw."

It-testijiet ta 'tnixxija mxarrba mwettqa wara l-prova fuq il-post ikkonfermaw li l-moduli msewwija żammew reżistenza għolja ta' insulazzjoni u operaw b'mod normali, mingħajr tnaqqis fil-produzzjoni tal-enerġija meta mqabbla ma 'moduli mingħajr ħsara. "Ir-riżultati bikrija fuq il-post juru li l-ġel effettivament jistabbilizza l-prestazzjoni tal-modulu, għalkemm huwa meħtieġ ttestjar fit-tul fuq diversi snin biex tiġi vvalutata bis-sħiħ id-durabilità tiegħu," iddikjaraw ir-riċerkaturi. "Mistoqsija ewlenija li fadal hija jekk il-backsheet imsewwi tistax taqbel mal-prestazzjoni tal-barriera tal-umdità fit-tul-oriġinali, partikolarment f'reġjuni b'kundizzjonijiet estremi tat-temp."

Ir-riċerka ġiet ippubblikata fid-dokument "Field-applicable polysiloxane gel repair for degraded photovoltaic module backsheets" fil-Ġurnal tar-Riċerka Fotovoltajka. Il-grupp ta' riċerka kien jinkludi xjenzati minn Siltech Solutions ir-Repubblika Ċeka, l-Istitut tar-Riċerka Awstrijaka għall-Kimika u t-Teknoloġija (OFI), u l-Università Teknika Ċeka fi Praga-li jibnu fuq sforzi kollaborattivi biex jiżviluppaw soluzzjonijiet ta' manutenzjoni PV kost-effettivi u sostenibbli.