Institutul de energie solară franceză INES a dezvoltat noi module fotovoltaice cu termoplastice și fibre naturale provenite în Europa, cum ar fi in și bazalt. Oamenii de știință își propun să reducă amprenta de mediu și greutatea panourilor solare, îmbunătățind în același timp reciclarea.
Un panou de sticlă reciclat în față și un compozit de lenjerie pe spate
Imagine: GD
De la PV Magazine Franța
Cercetătorii de la Institutul Național de Energie Solară din Franța (INES)-o divizie a Energiilor alternative franceze și a Comisiei pentru energie atomică (CEA)-dezvoltă module solare care prezintă noi materiale pe bază de bio în partea din față și din spate.
„Întrucât amprenta de carbon și analiza ciclului de viață au devenit acum criterii esențiale în alegerea panourilor fotovoltaice, aprovizionarea materialelor va deveni un element crucial în Europa în următorii ani”, a spus Anis Fouini, directorul CEA-Iines , într -un interviu cu PV Magazine Franța.
Aude Derrier, coordonatorul proiectului de cercetare, a declarat că colegii ei au analizat diferitele materiale care există deja, pentru a găsi unul care ar putea permite producătorilor de module să producă panouri care să îmbunătățească performanța, durabilitatea și costurile, reducând în același timp impactul asupra mediului. Primul demonstrator este format din celule solare heterojuncționale (HTJ) integrate într-un material all-compozit.
"Partea frontală este confecționată dintr-un polimer plin de fibră de sticlă, care asigură transparență", a spus Derrier. „Partea din spate este confecționată din compozit bazată pe termoplastice în care a fost integrată o țesut de două fibre, in și bazalt, care va oferi rezistență mecanică, dar și o rezistență mai bună la umiditate.”
Iala este provenită din nordul Franței, unde întregul ecosistem industrial este deja prezent. Basaltul este obținut în altă parte a Europei și este țesut de un partener industrial al INES. Aceasta a redus amprenta de carbon cu 75 de grame de CO2 pe watt, comparativ cu un modul de referință de aceeași putere. Greutatea a fost, de asemenea, optimizată și este mai mică de 5 kilograme pe metru pătrat.
„Acest modul se adresează integrării PV -ului pe acoperiș și a clădirii”, a spus Derrier. „Avantajul este că este în mod natural de culoare neagră, fără a fi nevoie de o foaie de fundal. În ceea ce privește reciclarea, datorită termoplasticelor, care pot fi remaniate, separarea straturilor este, de asemenea, mai simplă din punct de vedere tehnic. "
Modulul poate fi realizat fără a adapta procesele curente. Derrier a spus că ideea este de a transfera tehnologia către producători, fără investiții suplimentare.
„Singurul imperativ este să ai congelatori pentru a stoca materialul și nu pentru a începe procesul de reticulare a rășinii, dar majoritatea producătorilor folosesc astăzi Prepreg și sunt deja echipați pentru asta”, a spus ea.
„Am lucrat la a doua viață de sticlă și am dezvoltat un modul format din sticlă reutilizată de 2,8 mm care provine dintr -un modul vechi”, a spus Derrier. „De asemenea, am folosit un încapsulant termoplastic care nu necesită reticulare, care, prin urmare, va fi ușor de reciclat și un compozit termoplastic cu fibră de in pentru rezistență.”
Fața din spate fără bazalt a modulului are o culoare naturală de lenjerie, care ar putea fi interesantă din punct de vedere estetic pentru arhitecți în ceea ce privește integrarea fațadei, de exemplu. În plus, instrumentul de calcul INES a arătat o reducere de 10% a amprentei de carbon.
„Acum este imperativ să punem la îndoială lanțurile de aprovizionare fotovoltaice”, a spus Jouini. „Cu ajutorul regiunii Rhône-Alpes în cadrul Planului Internațional de Dezvoltare, am mers, prin urmare, căutând jucători în afara sectorului solar pentru a găsi noi termoplastice și fibre noi. De asemenea, ne -am gândit la procesul actual de laminare, care este foarte intensiv în energie. ”
Între presurizare, presare și faza de răcire, laminarea durează de obicei între 30 și 35 de minute, cu o temperatură de funcționare de aproximativ 150 C la 160 C.
„Dar pentru module care încorporează din ce în ce mai mult materiale ecologice, este necesar să se transforme termoplastice la aproximativ 200 C la 250 C, știind că tehnologia HTJ este sensibilă la căldură și nu trebuie să depășească 200 C”, a spus Derrier.
Institutul de cercetare face echipă cu specialistul în termocompresie în inducție, bazat pe Franța, Roctool, pentru a reduce timpul ciclului și a face forme în funcție de nevoile clienților. Împreună, au dezvoltat un modul cu o față din spate formată din compozit termoplastic de tip polipropilen, la care au fost integrate fibrele de carbon reciclate. Partea frontală este confecționată din termoplastică și fibră de sticlă.
„Procesul de termocompresie de inducție a lui Roctool face posibilă încălzirea rapidă a celor două plăci față și spate, fără a fi nevoie să ajungă la 200 C la miezul celulelor HTJ”, a spus Derrier.
Compania susține că investiția este mai mică, iar procesul ar putea realiza un timp de ciclu de doar câteva minute, în timp ce folosește mai puțină energie. Tehnologia se adresează producătorilor de compozite, pentru a le oferi posibilitatea de a produce părți de diferite forme și dimensiuni, integrând în același timp materiale mai ușoare și mai durabile.
Timpul post: 24-2022 iunie