211service.com
Atlaisvinkite kelią pigių, lanksčių saulės kolektorių gamybai
Daugelį metų saulės energijos įmonės norėjo pagaminti lengvas, lanksčias plokštes, kurias būtų pigu išsiųsti ir kurias būtų lengva montuoti (išvyniojus jas dideliuose plotuose). Tačiau juos sulaikė gerų ir įperkamų stiklo pakaitalų trūkumas.
Apsauga nuo saulės: Ši polimerinė plėvelė užsandarina vandenį daug geriau nei kiti plastikai – ji gali apsaugoti saulės baterijas dešimtmečius.
Dabar 3 mln mano, kad sprendimas rastas. Šią savaitę bendrovė pristatė plastikinę plėvelę, kuri, jos teigimu, gali konkuruoti su stiklu savo gebėjimu apsaugoti aktyvias saulės elementų medžiagas nuo stichijų ir sutaupyti pinigų gamintojams bei jų klientams.
Apsauginė plėvelė yra daugiasluoksnis fluoropolimero pagrindo lakštas, galintis pakeisti stiklą kaip apsauginį priekinį saulės kolektorių dangtelį, sako Derek DeScioli, 3M atsinaujinančios energijos padalinio verslo plėtros vadovas. Gamintojai laminuoja lakštus ant saulės kolektorių, kad juos sandariai užsandarintų ir apsaugotų nuo drėgmės ir kitų oro elementų, kurie gali būti mirtini viduje esantiems saulės elementams.
Plėvelė yra 3M atsakymas į saulės baterijų gamintojų, ypač tam tikrų plonasluoksnių saulės elementų gamintojų, poreikį sukurti alternatyvą stiklui. Stiklas buvo pasirinktas šarvas, nes jis pigus, atsparus oro sąlygoms ir pakankamai patvarus, kad tarnautų dešimtmečius. Didžioji dauguma šiandien gaminamų saulės baterijų naudoja stiklą kaip viršutinį dangtį. Tačiau stiklas taip pat padidina saulės baterijų svorį ir tūrį, todėl jis turi būti kruopščiai supakuotas, kad nesudužtų ir padidintų siuntimo išlaidas. Pakeitus stiklą, nauja plėvelė gali panaikinti atraminių stelažų poreikį, o tai ypač naudinga ant stogų, kurie negali atlaikyti didelio svorio. Saulės baterijų sumaišymas su stogais taip pat gali įveikti estetinius namų savininkų prieštaravimus.
Lanksčios saulės baterijos turi visus šiuos puikiai skambančius privalumus, tačiau tada kyla klausimas, kaip jas įkapsuliuoti. Daugelį metų žmonės neįvertino šios problemos, sako Stevenas Hegedusas, Delavero universiteto Energijos konversijos instituto mokslininkas.
Plastiko naudojimas saulės elementų apsaugai nėra nauja idėja. Stovyklavimo reikmenyse galite rasti plastiku dengtų saulės elementų ir naujų prietaisų, tokių kaip kuprinės su įmontuotais saulės energijos įkrovikliais. Tačiau tokio tipo plastikinė plėvelė nėra skirta atlaikyti nepertraukiamą lauko ekspoziciją 20–25 metus, o tai yra tiek, kiek saulės baterijos turėtų tarnauti, sako Hegedusas.
Keletas kitų įmonių neseniai pradėjo prekiauti plastikiniais priekiniais lanksčių saulės baterijų dangčiais, tačiau 3M medžiaga pasižymi daugybe geresnių savybių, nes išlaiko drėgmę, o tai yra ilgalaikio naudojimo pagrindas.
„United Solar Ovonic“ yra vienintelė didelė plonasluoksnių plėvelių gamintoja, kuri daugelį metų tiekia lanksčias plokštes. Mičigano įmonė naudoja amorfinį silicį, kuris taip pat nėra toks jautrus drėgmei kaip kiti atsirandantys junginiai. Jo amorfinio silicio saulės baterijos gali paversti tik apie 7 procentus saulės spindulių, patenkančių į jas, elektra, o tai yra mažas efektyvumo koeficientas, dėl kurio Uni-Solar gaminiai tapo mažiau pageidaujami. „Uni-Solar“ kaip viršutinį plokščių sluoksnį naudoja fluoropolimero dervą iš DuPont.
Saulės elementai, pagaminti iš puslaidininkinės medžiagos, turinčios vario, indžio, galio ir seleno (CIGS), gali būti beveik dvigubai efektyvesnės už amorfinį silicį, tačiau yra jautresnės drėgmei, todėl reikalauja geresnės apsaugos nuo elementų. Daugelis CIGS gamintojų jau sugalvojo gamybos procesus, kaip sudėti junginį ant lanksčios metalinės folijos arba plastiko ritinėlių. Bendrovės teigia, kad naudojant šį ritininio ritinio procesą gali greičiau pagaminti saulės baterijas; siekiant sumažinti gamybos sąnaudas, labai svarbu pasiekti didesnes gamybos apimtis. Tačiau jie rėmėsi stiklu priekiniam lakštui, nes trūko tinkamo plastiko. Be CIGS saulės baterijų gamintojų, 3M taip pat orientuojasi į kadmio teliurido ir organinių plonų plėvelių kūrėjus, sako DeScioli.
Minesotoje esantis 3M siekė sukurti patvaresnį priekinį korpusą, o rezultatas yra 23 mikrometrų storio plastikinė plėvelė, daug plonesnė nei 3000 mikrometrų stiklas, paprastai naudojamas saulės kolektoriuose, sako DeScioli. Įmonė naudoja fluorpolimerą, nes medžiaga nepraleidžia vandens lengvai, yra atspari aukštai temperatūrai ir ultravioletiniams spinduliams. 3M taip pat sukūrė plėvelę, kad ji neatspindėtų daug saulės spindulių. 3M teigia, kad jo plėvelė gali pasiekti vandens garų perdavimo greitį, kuris yra mažesnis nei 0,0005 g vandens vienam kvadratiniam metrui per dieną. Kitos priekinės barjerinės plėvelės gali praleisti šimtus kartų daugiau drėgmės.
DeScioli teigia, kad plėvelė gali būti laminuojama naudojant tą patį ritininį ritinėlį, naudojamą plonasluoksniams puslaidininkiams nusodinti, ir tai gali sumažinti gamybos sąnaudas. Lanksčios saulės baterijos taip pat gali būti didesnės už stiklo plokštes, nes dėl lanksčios įvairovės nereikia stelažų sistemos ir jas galima lengviau transportuoti. Jis sako, kad didelių plokščių masyvo surinkimo laikas ir sąnaudos gali būti žymiai mažesnės nei daugelio mažų plokščių surinkimas.
„DeScioli“ teigia, kad pagrindinė mūsų plėvelės vertė yra ta, kad ji leidžia mūsų gamintojams gaminti didesnius modulius ritininiu būdu. Jis teigia, kad nors pati medžiaga nekainuos pigiau nei stiklas, ji sumažins bendras išlaidas, nes sutaupys gamybos ir montavimo išlaidų.
3M kuria filmą bandomojoje gamybos linijoje ir planuoja masinę jo gamybą kitais metais. Bendrovė teigia, kad ji sudarė klientų sąrašą, tačiau „DeScioli“ atsisako juos atskleisti.