Lżejsze panele fotowoltaiczne dzięki zastosowaniu lnu i bazaltu
Francuscy naukowcy z National Solar Energy Institute (INES) opracowali panele fotowoltaiczne, w których wykorzystali len i bazalt do wytworzenia tylnej strony modułu. Zastosowanie biomateriałów pozwoliło zmniejszyć całkowity ślad węglowy i masę modułu.
Celem naukowców z INES, należących do francuskiej Komisji ds. Alternatywnych Energii i Energii Atomowej (CEA), jest opracowanie technologii, która pozwoli stworzyć trwały moduł fotowoltaiczny, którego produkcja w mniejszym stopniu będzie obciążała środowisko. Jednym z rozwiązań jest zastosowanie naturalnych, termoplastycznych włókiem lnu i bazaltu do produkcji tylnej strony modułu. Przednia, przezroczysta część modułu jest wykonana z polimeru wypełnionego włóknem szklanym.
Wykorzystany przez naukowców len pochodzi z północnej Francji, gdzie jego uprawy są powszechne, a sam proces produkcji został uprzemysłowiony. Bazalt pochodzi z różnych rejonów Europy i przed właściwym zastosowaniem jest przygotowywany (tkany), w czym pomaga partner przemysłowy INES. Ogniwa krzemowe do produkcji modułu wykonane zostały w technologii heterozłączowej (HJT).
Lżejszy i łatwiejszy do recyklingu
Zdaniem naukowców moduł fotowoltaiczny wykonany na bazie materiałów pochodzenia naturalnego ma taką samą odporność mechaniczną jak standardowy moduł wytwarzany ze szkła i aluminium. Co więcej, zastosowanie lnu i bazaltu pozwoliło na redukcję emisji CO2 o 75g/Wp w porównaniu z procesem konwencjonalnej produkcji modułu o tej samej mocy.
Zmniejszona została również masa modułu – do wartości poniżej 5 kg na metr kwadratowy. Może to mieć duże znaczenie dla montażu na dachach o małej nośności oraz w przypadku rozwiązań z zakresu BIPV, do których moduł ten, zdaniem badaczy, również się nadaje.
Kolejną zaletą stosowania biomateriałów przy produkcji paneli jest łatwy recykling, umożliwiający odzyskanie na nowo poszczególnych włókien biomateriałów. Dodatkowo sam proces nie wymaga złożonej adaptacji istniejących linii technologicznych. Celem naukowców jest bowiem opracowanie technologii, która będzie gotowa do zastosowania bez konieczności dodatkowych inwestycji
Problemowe zgrzewanie płyt
Jedną z trudności, którą zajęli się badacze, było zgrzewanie ze sobą dwóch płyt wykonanych z materiałów termoplastycznych, które zazwyczaj odbywa się w temperaturze 200–250 st. C. Ogniwa fotowoltaiczne wykonane w technologii HJT nie powinny być narażane na temperatury powyżej 200 st. C, dlatego z pomocą przyszła firma Roctool, która zaproponowana technologię termokompresji indukcyjnej, która umożliwia szybkie zgrzanie płyt w temperaturze poniżej 200 st. C.
Poza pracami nad zastosowaniem biomateriałów w produkcji modułów francuscy badacze przeprowadzili również próbę ponownego wykorzystania szkła hartowanego stosowanego przy wytwarzaniu paneli fotowoltaicznych. Wynikiem działań było opracowanie modułu wykonanego z ponownie użytego szkła o grubości 2,8 mm pochodzącego ze starego modułu.
Radosław Błoński
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
