Institut French Solar Energy Ines ha desenvolupat nous mòduls fotovoltaics amb termoplàstics i fibres naturals procedents a Europa, com el lli i el basalt. Els científics tenen com a objectiu reduir la petjada ambiental i el pes de les plaques solars, alhora que milloren el reciclatge.
Un panell de vidre reciclat a la part davantera i un compost de lli a la part posterior
Imatge: GD
From PV Magazine France
Investigadors de l’Institut Nacional d’energia solar de França (INES)-una divisió de les Energies Alternatives i l’Energia Atòmica Francesa (CEA), estan desenvolupant mòduls solars amb nous materials basats en bio als costats frontals i posteriors.
"A mesura que la petjada de carboni i l'anàlisi del cicle de vida s'han convertit en criteris essencials en l'elecció dels panells fotovoltaics, l'abastiment de materials es convertirà en un element crucial a Europa en els pròxims anys", va dir Anis Fouini, el director de CEA-Eins, , en una entrevista a la revista PV France.
Aude Derrier, coordinador del projecte de recerca, va dir que els seus col·legues han estudiat els diversos materials que ja existeixen, per trobar -ne un que pugui permetre als fabricants de mòduls produir panells que milloren el rendiment, la durabilitat i el cost, alhora que redueixen l’impacte ambiental. El primer demostrador consisteix en cèl·lules solars d’heterojunció (HTJ) integrades en un material compost.
"El costat frontal està fabricat amb un polímer ple de fibra de vidre, que proporciona transparència", va dir Derrier. "La part posterior està feta de compost basat en termoplàstics en què s'ha integrat un teixit de dues fibres, lli i basalt, que proporcionarà força mecànica, però també una millor resistència a la humitat."
El lli es desprèn del nord de França, on ja hi ha tot l’ecosistema industrial. El basalt prové en altres llocs d'Europa i és teixit per un soci industrial d'INES. Això va reduir la petjada de carboni en 75 grams de CO2 per watt, en comparació amb un mòdul de referència de la mateixa potència. El pes també es va optimitzar i és inferior a 5 quilograms per metre quadrat.
"Aquest mòdul està dirigit a la integració de PV al terrat i a la construcció", va dir Derrier. "L'avantatge és que és de color negre naturalment, sense necessitat de full de fons. Pel que fa al reciclatge, gràcies als termoplàstics, que es poden desfer, la separació de les capes també és tècnicament més senzilla. "
El mòdul es pot fer sense adaptar els processos actuals. Derrier va dir que la idea és transferir la tecnologia als fabricants, sense inversions addicionals.
"L'únic imperatiu és tenir congeladors per emmagatzemar el material i no iniciar el procés de reticulació de la resina, però la majoria dels fabricants utilitzen avui prepreg i ja estan equipats per això", va dir.
"Hem treballat en la segona vida de vidre i hem desenvolupat un mòdul format per vidre de 2,8 mm reutilitzats que prové d'un mòdul antic", va dir Derrier. "També hem utilitzat un encapsulant termoplàstic que no requereix reticulació, que per tant serà fàcil de reciclar, i un compost termoplàstic amb fibra de lli per a la resistència."
La cara posterior sense basalt del mòdul té un color de roba natural, que podria ser estèticament interessant per als arquitectes en termes d’integració de façanes, per exemple. A més, l’eina de càlcul de l’INES va mostrar una reducció del 10% de la petjada de carboni.
"Ara és imprescindible qüestionar les cadenes de subministrament fotovoltaic", va dir Jouini. "Amb l'ajuda de la regió de Roine-Alpes en el marc del Pla de Desenvolupament Internacional, vam anar a buscar jugadors fora del sector solar per trobar nous termoplàstics i noves fibres. També hem pensat en el procés de laminació actual, molt intens energètic. "
Entre la pressurització, la pressió i la fase de refrigeració, la laminació sol durar entre 30 i 35 minuts, amb una temperatura de funcionament d’uns 150 C a 160 C.
"Però per als mòduls que incorporen cada cop més materials dissenyats per eco, és necessari transformar els termoplàstics a uns 200 C a 250 C, sabent que la tecnologia HTJ és sensible a la calor i no ha de superar els 200 C", va dir Derrier.
L’Institut de Recerca s’uneix a l’especialista en termocompressió d’inducció basat en França, Roctool, per reduir els temps de cicle i fer formes segons les necessitats dels clients. En conjunt, han desenvolupat un mòdul amb una cara posterior feta de compost termoplàstic de tipus polipropilè, al qual s’han integrat fibres de carboni reciclades. La part frontal està feta de termoplàstics i fibra de vidre.
"El procés de termocompressió d'inducció de Roctool permet escalfar ràpidament les dues plaques frontals i posteriors, sense haver d'arribar a 200 C al nucli de les cèl·lules HTJ", va dir Derrier.
La companyia afirma que la inversió és menor i que el procés podria aconseguir un temps de cicle de pocs minuts, mentre que utilitza menys energia. La tecnologia s’adreça als fabricants compostos, per donar -los la possibilitat de produir parts de diferents formes i mides, alhora que s’integren materials més lleugers i duradors.
Post Horari: 24 de juny-2022