Ngjitës silikoni i rrjedhshëm për riparimin e fletëve të pasme të modulit diellor të dëmtuara

Një ekip kërkimor austriak çek-ka zhvilluar një xhel polisiloksan me performancë të lartë- që mund të riparojë në mënyrë efektive fletët e pasme të modulit diellor të degraduar, duke rivendosur vetitë e tyre izoluese dhe duke zgjatur jetëgjatësinë funksionale të sistemeve të vjetruara fotovoltaike (PV). Kjo zgjidhje inovative trajton një çështje kritike me të cilën përballen operatorët e centraleve diellore, pasi degradimi i fletës së pasme-veçanërisht në modulet e prodhuara rreth vitit 2010-shpesh çon në shqetësime sigurie dhe humbje të konsiderueshme të prodhimit të energjisë.

Studiuesit përdorën një xhel të specializuar polisiloksani, i zhvilluar në bashkëpunim me prodhuesin e silikonit me bazë çeke, Siltech Solutions, i cili zakonisht përdoret si një ndihmës kapsulimi për modulet PV. Ndryshe nga materialet tradicionale të ngurtë riparimi, ekipi modifikoi xhelin për të pasur rrjedhshmëri të përmirësuar, duke e lejuar atë të mbushë edhe çarje të ngushta dhe të formojë një shtresë mbrojtëse të qetë mbi fletët e pasme të dëmtuara. Xheli përbëhet nga një matricë polimeri me bazë silikoni-, e përforcuar me silicë të tymosur si mbushës për të rritur qëndrueshmërinë dhe një agjent izolues-e lagështirës që e mundëson ngurtësimin e tij pas ekspozimit ndaj ajrit të ambientit dhe lagështisë.

"Procesi i tharjes-i nisur nga lagështia vazhdon nga sipërfaqja e jashtme, me xhelin që ngurtësohet gradualisht ndërsa lagështia shpërndahet në material," shpjeguan studiuesit. "Pasi shërohet plotësisht, xheli formon një elastomer fleksibël me rezistencë të shkëlqyer në tërheqje dhe zgjatje, duke siguruar ngjitje të fortë me të gjitha materialet e zakonshme të fletës së pasme-edhe ato me degradim ose parregullsi sipërfaqësore paraprake-." Ky ngjitje është kritik për parandalimin e hyrjes së lagështirës, ​​e cila është shkaku kryesor i dëmtimit të mëtejshëm të fletës së pasme dhe dështimit të izolimit.

 

Provoni në materialet e fletës së pasme

Xheli i polisiloksanit u testua fillimisht në pesë lloje të zakonshme të materialeve të fletës së pasme, duke reflektuar shumëllojshmërinë e komponentëve të përdorur në modulet PV gjatë dekadës së fundit: poliamidi i bashkë-ekstruduar (Fleta e pasme AAA); polivinil fluorid (PVF) -shtresa e dyfishtë PET; poliviniliden fluorid (PVDF)-shtresa e dyfishtë PET; PET i veshur me primer-; dhe një përbërje më të re me bazë etilen tetrafluoroetilen (ETFE)-. Këto materiale u zgjodhën për shkak të përdorimit të tyre të gjerë dhe vulnerabilitetit të njohur ndaj degradimit me kalimin e kohës.

Mostrat drejtkëndëshe (3 cm të gjera, 12 cm të gjata) u prenë nga çdo lloj fletë e pasme dhe xheli u aplikua në anën e ekspozuar ajri- të çdo shiriti. "Një shirit i dytë i fletës së pasme, nga ana e ajrit poshtë, u vendos sipër kampionit-të veshur me xhel dhe u shtyp butësisht për të arritur një trashësi të njëtrajtshme xheli prej afërsisht 1.2 mm," detajoi ekipi. "Xheli i tepërt u hoq nga skajet dhe mostrat u trajtuan në 25 gradë Celsius dhe 55% lagështi relative për 30 ditë. Pas tharjes, mostrat iu nënshtruan plakjes së përshpejtuar në një dhomë klimatike në 85 gradë Celsius dhe lagështi relative 85% për 1,000}V test standardi P1, për 1,000} V orë."

Analiza e{0}}pas testit zbuloi se xheli shfaqi ngjitje të jashtëzakonshme në të pesë llojet e fletëve të pasme, me 100% dështim koheziv të vërejtur në çdo mostër. Kjo tregon se lidhja midis xhelit dhe fletës së pasme ishte më e fortë se vetë xheli, duke konfirmuar-besueshmërinë afatgjatë dhe rezistencën ndaj delaminimit.

 

Provoni në panele të degraduara tetë-vjeçare-

Më pas, xheli u testua në modulet PV të vjetruara me fletë të pasme AAA që kishin funksionuar për tetë vjet dhe treguan shenja të rënda degradimi, duke përfshirë çarje të thella gjatësore mbi shiritat e qelizave dhe brishtësinë e sipërfaqes. Xheli u shpërnda direkt në të çara duke përdorur një fishek preciz, më pas u përhap në mënyrë të barabartë në të gjithë sipërfaqen e fletës së pasme me një shpatull të gjerë për të formuar një shtresë mbrojtëse. Modulet e riparuara më pas u vendosën në të njëjtën dhomë klimatike për 1000 orë trajtim të nxehtësisë së lagësht.

Matjet e marra pas plakjes treguan se çarjet ishin mbyllur plotësisht dhe nuk ishin më të dukshme, dhe modulet e riparuara arritën vlera të rezistencës së izolimit mbi 200 MΩ- që tejkalojnë shumë kërkesat e sigurisë për funksionimin e modulit PV. "Edhe pas testit të përshpejtuar të nxehtësisë së lagësht, modulet ruajtën performancë të lartë izolimi dhe kaluan testin e rrjedhjes së lagësht pa shenja të hyrjes së lagështirës," vunë në dukje studiuesit. Kjo konfirmon aftësinë e xhelit për të rivendosur matjet kritike të sigurisë dhe performancës në modulet e vjetruara.

 

Test në një impiant diellor funksional

Për të vërtetuar performancën reale{0}}botërore, ekipi i kërkimit zbatoi teknikën e riparimit në një impiant diellor 10 MW në Republikën Çeke, ku shumë module kishin pësuar degradim të fletës së pasme. "Xheli i polisiloksanit u aplikua në terren pa çmontuar modulet-të shpërndara nga një fishek dore dhe u zbut mbi sipërfaqen e fletës së pasme me një shpatull," theksoi ekipi. "Modulet e riparuara u lanë të funksionojnë në kushte reale-botërore për tre muaj, të ekspozuar ndaj temperaturave të ndryshme, lagështisë dhe rrezatimit UV."

Testet e rrjedhjes së lagësht të kryera pas provës në terren konfirmuan se modulet e riparuara ruanin rezistencë të lartë izolimi dhe funksiononin normalisht, pa rënie të prodhimit të energjisë në krahasim me modulet e padëmtuara. "Rezultatet e hershme në terren tregojnë se xheli stabilizon në mënyrë efektive performancën e modulit, megjithëse nevojiten testime afatgjatë për disa vite për të vlerësuar plotësisht qëndrueshmërinë e tij," thanë studiuesit. "Një pyetje kryesore e mbetur është nëse fleta e pasme e riparuar mund të përputhet me performancën afatgjatë të pengesës së lagështisë së origjinalit, veçanërisht në rajone me kushte ekstreme të motit."

Hulumtimi u botua në punimin "Field-riparimi i xhelit të polisiloksanit të aplikueshëm për fletët e pasme të modulit fotovoltaik të degraduar" në Journal of Photovoltaics Research. Grupi i kërkimit përfshinte shkencëtarë nga Siltech Solutions Republika Çeke, Instituti Austriak i Kërkimeve për Kiminë dhe Teknologjinë (OFI) dhe Universitetin Teknik Çek në Pragë-duke u mbështetur në përpjekjet bashkëpunuese për të zhvilluar zgjidhje me kosto-efektive dhe të qëndrueshme të mirëmbajtjes së PV.