Зақымдалған күн модулінің артқы парақтарын жөндеуге арналған ағынды силиконды тығыздағыш

Чехиялық -Австриялық зерттеу тобы бұзылған күн модулінің артқы парақтарын тиімді жөндеуге, олардың оқшаулау қасиеттерін қалпына келтіруге және ескірген фотоэлектрлік (PV) жүйелердің қызмет ету мерзімін ұзартуға мүмкіндік беретін өнімділігі жоғары полисилоксан гелін әзірледі. Бұл инновациялық шешім күн электр станцияларының операторлары алдында тұрған маңызды мәселені шешеді, өйткені -әсіресе 2010 жылы шығарылған модульдердегі артқы парақтың деградациясы - көбінесе қауіпсіздік мәселелеріне және энергия өндірісінің айтарлықтай жоғалуына әкеледі.

Зерттеушілер әдетте PV модульдері үшін инкапсуляциялық көмекші құрал ретінде пайдаланылатын чехиялық Siltech Solutions силикон өндірушісімен бірлесіп әзірленген арнайы полисилоксан гелін пайдаланды. Дәстүрлі қатты жөндеу материалдарынан айырмашылығы, команда гельді ағындылығын жоғарылату үшін өзгертті, бұл оған тіпті тар жарықтарды толтыруға және зақымдалған артқы парақтардың үстіне жіксіз қорғаныс қабатын қалыптастыруға мүмкіндік берді. Гель беріктікті арттыру үшін толтырғыш ретінде ысталған кремнеземмен нығайтылған силикон негізіндегі полимерлі матрицадан және қоршаған ауа мен ылғалдылық әсерінен оның қатаюына мүмкіндік беретін ылғалдандырғыш-құрамында.

"Ылғал{0}}бастапқы өңдеу процесі бетінен сыртқа қарай жүреді, ылғал материалға тараған сайын гель бірте-бірте қатаяды", - деп түсіндірді зерттеушілер. "Толығымен қатайтылғаннан кейін гель тамаша созылу беріктігі мен ұзарту қасиеттеріне ие икемді эластомер түзеді, бұл барлық қарапайым артқы жабын материалдарына-тіпті -алдыннан деградациясы немесе бетінің тегіс еместігі бар материалдарға қатты жабысуды қамтамасыз етеді." Бұл адгезия ылғалдың енуіне жол бермеу үшін өте маңызды, бұл артқы парақтың одан әрі зақымдалуының және оқшаулаудың бұзылуының негізгі себебі болып табылады.

 

Артқы парақ материалдары бойынша сынақ

Полисилоксан гелі алғаш рет соңғы онжылдықта PV модульдерінде пайдаланылған құрамдастардың әртүрлілігін көрсететін бес жалпы беттік материал түріне сынақтан өтті: ко-экструдталған полиамид (AAA артқы парағы); поливинилфторид (PVF)-ПЭТ қос қабаты; поливинилиденді фторид (PVDF)-ПЭТ қос қабаты; праймер-жабылған PET; және жаңа этилентетрафторэтилен (ETFE)-негізіндегі композиция. Бұл материалдар кеңінен қолданылуына және уақыт өте келе деградацияға белгілі осалдығына байланысты таңдалды.

Тік бұрышты үлгілер (ені 3 см, ұзындығы 12 см) әр артқы парақ түрінен кесіліп, гель әрбір жолақтың ашық жағына- қолданылды. «Екінші артқы парақ жолағы, ауа жағы төмен, гельмен қапталған үлгінің- үстіне қойылып, шамамен 1,2 мм гель қалыңдығына жету үшін ақырын басылды», - деп егжей-тегжейлі түсіндірді топ. "Артық гель жиектерінен алынып, үлгілер 30 күн бойы 25 градус Цельсий және 55% салыстырмалы ылғалдылықта өңделді. Кептірілгеннен кейін үлгілер климаттық камерада 85 градус Цельсий және 85% салыстырмалы ылғалдылықта 1000 сағат бойы жылдам қартаюға ұшырады.

Тесттен кейінгі{0}}талдау гельдің барлық бес артқы парақ түріне ерекше адгезиясы бар екенін және әрбір үлгіде 100% когезиялық бұзылу байқалғанын көрсетті. Бұл гель мен артқы парақ арасындағы байланыстың гельдің өзінен күштірек екенін көрсетеді, бұл ұзақ мерзімді сенімділік пен деламинацияға төзімділікті растайды.

 

Сегіз{0}}жылдық-тозған панельдерде сынау

Әрі қарай, гель сегіз жыл бойы жұмыс істеп келе жатқан AAA артқы парақтары бар ескірген PV модульдерінде сынақтан өтті және деградацияның ауыр белгілерін көрсетті, соның ішінде ұяшық шиналарының үстіндегі терең бойлық жарықтар мен бетінің сынғыштығы. Гель дәлдік картриджді пайдалана отырып, жарықтарға тікелей жіберілді, содан кейін қорғаныс жабын қалыптастыру үшін кең шпательмен бүкіл артқы парақтың бетіне біркелкі таралады. Содан кейін жөнделген модульдер 1000 сағат ылғалды термиялық өңдеу үшін сол климаттық камераға орналастырылды.

Қартаюдан кейін жүргізілген өлшемдер жарықтар толығымен жабылғанын және енді көрінбейтінін көрсетті, ал жөнделген модульдер PV модулінің жұмысына қойылатын қауіпсіздік талаптарынан едәуір асып түсетін 200 МΩ- оқшаулау кедергісі мәндеріне қол жеткізді. «Жеделдетілген ылғалды жылу сынағынан кейін де модульдер оқшаулаудың жоғары көрсеткіштерін сақтап қалды және ылғалдың ағып кету сынағынан ылғалдың түсу белгілерінсіз өтті», - деп атап өтті зерттеушілер. Бұл гельдің қартаю модульдеріндегі маңызды қауіпсіздік пен өнімділік көрсеткіштерін қалпына келтіру мүмкіндігін растайды.

 

Жұмыс істеп тұрған күн станциясында сынақ

Нақты әлемдік өнімділікті растау үшін{0}}зерттеу тобы жөндеу әдісін Чехиядағы 10 МВт күн электр станциясында енгізді, онда көптеген модульдер артқы парақтардың деградациясына ұшырады. «Полисилоксан гелі қолдық картриджден шығарылған модульдерді бөлшектеместен- далада қолданылды және артқы парақтың бетін шпательмен тегістеді», - деп атап өтті команда. «Жөнделген модульдер әртүрлі температура, ылғалдылық және ультракүлгін сәулеленудің әсеріне ұшыраған -мүмкіндік жағдайында үш ай бойы жұмыс істеуге қалдырылды».

Далалық сынақтан кейін жүргізілген ылғалды ағып кету сынақтары жөнделген модульдердің жоғары оқшаулау кедергісін сақтайтынын және зақымданбаған модульдермен салыстырғанда қуат шығысының төмендеуінсіз қалыпты жұмыс істейтінін растады. "Алғашқы дала нәтижелері гельдің модуль өнімділігін тиімді тұрақтандыратынын көрсетеді, дегенмен оның беріктігін толық бағалау үшін бірнеше жыл бойы ұзақ мерзімді тестілеу қажет", - деді зерттеушілер. "Қалған негізгі сұрақ - жөнделген артқы парақ түпнұсқаның ұзақ мерзімді ылғал тосқауылына-сәйкес келе ме, әсіресе ауа-райы қолайсыз аймақтарда."

Зерттеу Journal of Photovoltaics Research журналындағы "Фотоволтаикалық модульдердің деградацияланған артқы парақтары үшін{0}}қолданылатын полисилоксан гелін жөндеу" мақаласында жарияланған. Зерттеу тобына Siltech Solutions Czech Republic, Австрияның химия және технология ғылыми-зерттеу институты (OFI) және Прагадағы Чех техникалық университетінің-үнемді, тұрақты PV техникалық қызмет көрсету шешімдерін әзірлеу бойынша бірлескен күш-жігерге негізделген-ғалымдар кірді.