O instituto francés de enerxía solar INES desenvolveu novos módulos fotovoltaicos con termoplásticos e fibras naturais procedentes de Europa, como o liño e o basalto.Os científicos pretenden reducir a pegada ambiental e o peso dos paneis solares, ao tempo que melloran a reciclaxe.
Un panel de vidro reciclado na parte dianteira e un composto de liño na parte traseira
Imaxe: GD
Da revista pv France
Investigadores do Instituto Nacional de Enerxía Solar (INES) de Francia, unha división da Comisión Francesa de Enerxías Alternativas e Enerxía Atómica (CEA), están a desenvolver módulos solares con novos materiais de base biolóxica na parte frontal e traseira.
"Dado que a pegada de carbono e a análise do ciclo de vida convertéronse agora en criterios esenciais na elección dos paneis fotovoltaicos, o abastecemento de materiais converterase nun elemento crucial en Europa nos próximos anos", dixo Anis Fouini, director do CEA-INES. , nunha entrevista coa revista pv France.
Aude Derrier, coordinadora do proxecto de investigación, dixo que os seus colegas analizaron os distintos materiais que xa existen para atopar un que permita aos fabricantes de módulos producir paneis que melloren o rendemento, a durabilidade e o custo, ao tempo que reduzan o impacto ambiental.O primeiro demostrador consiste en células solares de heteroxunción (HTJ) integradas nun material totalmente composto.
"A parte frontal está feita dun polímero cheo de fibra de vidro, que proporciona transparencia", dixo Derrier."A parte traseira está feita de composto a base de termoplásticos no que se integrou un tecido de dúas fibras, liño e basalto, que proporcionará resistencia mecánica, pero tamén unha mellor resistencia á humidade".
O liño procede do norte de Francia, onde xa está presente todo o ecosistema industrial.O basalto prodúcese noutros lugares de Europa e está tecido por un socio industrial do INES.Isto reduciu a pegada de carbono en 75 gramos de CO2 por vatio, en comparación cun módulo de referencia da mesma potencia.O peso tamén foi optimizado e é inferior a 5 quilogramos por metro cadrado.
"Este módulo está dirixido á integración de edificios e fotovoltaicos de tellados", dixo Derrier."A vantaxe é que é de cor negra naturalmente, sen necesidade de unha folla posterior.En canto á reciclaxe, grazas aos termoplásticos, que se poden volver fundir, a separación das capas tamén é tecnicamente máis sinxela”.
O módulo pódese realizar sen adaptar os procesos actuais.Derrier dixo que a idea é transferir a tecnoloxía aos fabricantes, sen investimento adicional.
"O único imperativo é ter conxeladores para almacenar o material e non iniciar o proceso de reticulación da resina, pero a maioría dos fabricantes hoxe usan preimpregnados e xa están equipados para iso", dixo.
"Traballamos na segunda vida do vidro e desenvolvemos un módulo composto por vidro reutilizado de 2,8 mm que procede dun módulo antigo", dixo Derrier."Tamén usamos un encapsulante termoplástico que non precisa de reticulación, polo que será fácil de reciclar, e un composto termoplástico con fibra de liño para a resistencia".
A cara traseira sen basalto do módulo ten unha cor de liño natural, o que podería ser esteticamente interesante para os arquitectos en canto á integración da fachada, por exemplo.Ademais, a ferramenta de cálculo do INES mostrou unha redución do 10% da pegada de carbono.
"Agora é imperativo cuestionar as cadeas de subministración fotovoltaica", dixo Jouini.“Coa axuda da rexión Ródano-Alpes no marco do Plan de Desenvolvemento Internacional, fomos, polo tanto, a buscar actores fóra do sector solar para atopar novos termoplásticos e novas fibras.Tamén pensamos no proceso de laminación actual, que é moi intensivo en enerxía”.
Entre a fase de presurización, prensado e arrefriamento, a laminación adoita durar entre 30 e 35 minutos, cunha temperatura de funcionamento de entre 150 C e 160 C.
"Pero para os módulos que incorporan cada vez máis materiais de deseño ecolóxico, é necesario transformar os termoplásticos entre 200 C e 250 C, sabendo que a tecnoloxía HTJ é sensible á calor e non debe superar os 200 C", dixo Derrier.
O instituto de investigación está a colaborar co especialista en termocompresión por indución Roctool, con sede en Francia, para reducir os tempos de ciclo e facer formas segundo as necesidades dos clientes.Conxuntamente desenvolveron un módulo con cara traseira de composto termoplástico tipo polipropileno, ao que se integraron fibras de carbono recicladas.A parte frontal está feita de termoplásticos e fibra de vidro.
"O proceso de termocompresión de indución de Roctool fai posible quentar as dúas placas dianteira e traseira rapidamente, sen ter que alcanzar os 200 C no núcleo das células HTJ", dixo Derrier.
A empresa afirma que o investimento é menor e que o proceso podería acadar un tempo de ciclo de só uns minutos, mentres se utiliza menos enerxía.A tecnoloxía está dirixida aos fabricantes de compostos, para darlles a posibilidade de producir pezas de diferentes formas e tamaños, ao tempo que integran materiais máis lixeiros e duradeiros.
Hora de publicación: 24-Xun-2022