Sellant de silicona fluidable per reparar las fuèlhas de fons del modul solar damatjadas

Una còla de recerca chèca-austriana a desvolopat un gel de polisiloxan de nauta performància que pòt reparar eficaçament las fuèlhas de fons de moduls solars degradats, en restablissent lors proprietats d'isolacion e en prolongant la durada de vida operacionala dels sistèmas fotovoltaics (PV) envejats. Aquesta solucion innovatritz aborda un problèma critic que los operators de centralas solaras afrontan, doncas que la degradacion de la fuèlha de fons-particularament dins los moduls produches a l'entorn de 2010-mena sovent a de preocupacions de seguretat e de pèrdas de produccion d'energia significativas.

Los cercaires utilizèron un gel de polisiloxan especializat, desvolopat en collaboracion amb lo fabricant de silicona chèc Siltech Solutions, qu'es tipicament utilizat coma auxiliar d'encapsulacion pels moduls FV. A la diferéncia dels materials de reparacion rigides tradicionals, l'equipa modifiquèt lo gel per aver una fluiditat melhorada, çò que li permetèt d'emplenar de fendasclas quitament estrechas e de formar un jaç de proteccion perfièch sus de fuèlhas de fons damatjadas. Lo gel es compausat d'una matriça de polimèr a basa de silicona-, renforçada amb de silice fumada coma farciment per aumentar la durabilitat, e d'un agent de curacion a l'umiditat que li permet de se durcir a l'exposicion a l'aire ambient e a l'umiditat.

"Lo procès de curacion iniciat per l'umiditat -procedís de la superfícia cap a l'exterior, amb lo gel que s'endurís gradualament a mesura que l'umiditat se difusa dins lo material," çò expliquèron los cercaires. "Un còp completament curat, lo gel forma un elastomèr flexible amb una excelenta resisténcia a la traccion e de proprietats d'elongacion, en assegurant una fòrta adesion a totes los materials de fuèlha de fons comuns-quitament aqueles amb de degradacion o d'irregularitats de superfícia existentas pre-." Aquesta adesion es fondamentala per prevenir l'intrada d'umiditat, qu'es la causa primària de damatges suplementaris de la fuèlha de fons e de panna d'isolament.

 

Pròva sus de materials de fuèlha de fons

Lo gel de polisiloxan foguèt d'en primièr testat sus cinc tipes de material de fuèlha de fons comuns, reflèchant la varietat de compausants utilizats dins los moduls FV pendent la darrièra decennia: poliamida co-extruda (fuèlha de fons AAA); fluor de polivinil (PVF)-bicapa PET; fluor de polivinilidèn (PVDF)-bicapa PET; PET cobèrt d'imprimaire-; e un compausat a basa d'etilèn tetrafluoroetilèn (ETFE)- mai recent. Aquestes materials foguèron seleccionats a causa de lor utilizacion generalizada e de lor vulnerabilitat coneguda a la degradacion dins lo temps.

De mòstras rectangularas (3cm de larg, 12cm de long) foguèron talhats de cada tipe de fuèlha de fons, e lo gel foguèt aplicat sul costat expausat a l'aire-de cada benda. "Una segonda benda de fuèlha de fons, costat d'aire aval, foguèt plaçada al dessús de la mòstra recoberta de gel- e pressionada doçament per obténer un espessor de gel unifòrme d'aperaquí 1,2 mm," çò detalhèt l'equipa. "L'excès de gel foguèt levat dels bòrds, e los mòstras foguèron curats a 25 grases Celsius e 55% d'umiditat relativa pendent 30 jorns. A la seguida de la curacion, los mòstras foguèron someses a un vielhiment accelerat dins una cambra climatica a 85 grases Celsius e 85% d'umiditat relativa pendent 1,000 oras {PV {155} per un tèst estandard durabilitat del compausant."

L'analisi post-test revelèt que lo gel mostrèt una adesion excepcionala als cinc tipes de fuèlha de fons, amb un fracàs coesiu 100% observat dins cada mòstra. Aquò indica que lo ligam entre lo gel e lo fons èra mai fòrt que lo gel meteis, çò que confirma la fiabilitat a long tèrme e la resisténcia a la delaminacion.

 

Pròva sus uèch-panèls degradats-ans

Puèi, lo gel foguèt testat sus de moduls PV envejats amb de fuèlhas de fons AAA qu'èran estats en foncionament dempuèi uèch ans e mostrèron de signes grèus de degradacion, inclusent de fendasclas longitudinalas prigondas al dessús de las barras de buses cellularas e la fragilitat de la superfícia. Lo gel foguèt dispensat dirèctament dins las fendasclas en utilizant un cartucho de precision, puèi espandit uniformement sus tota la superfícia del fons amb una espàtula larga per formar un revestiment protector. Los moduls reparats foguèron alara plaçats dins la meteissa cambra climatica pendent 1 000 oras de tractament termic umid.

Las mesuras presas après l'envejament mostrèron que las fendasclas èran completament tancadas e pas pus visiblas, e los moduls reparats atenguèron de valors de resisténcia a l'isolacion superioras a 200 MΩ-despassant plan l'exigéncia de seguretat pel foncionament del modul FV. "Quitament après l'espròva de calor umida accelerada, los moduls mantenguèron una performància d'isolacion nauta e passèron l'espròva de fugida umida sens cap de signes d'intrada d'umiditat," çò soslinhèron los cercaires. Aquò confirma la capacitat del gel de restablir de metricas criticas de seguretat e de performància dins los moduls de vielhiment.

 

Ensag sus una centrala solara operacionala

Per validar la performància dins lo mond real, l'equipa de recerca implementèt la tecnica de reparacion dins una centrala solara de 10MW en Republica Chèca, ont de nombroses moduls avián conegut una degradacion de la fuèlha de fons. "Lo gel de polisiloxan foguèt aplicat sul camp sens desmantelar los moduls-dispensats d'un cartucho portatil e alisats sus la superfícia de la fuèlha de fons amb una espàtula," çò soslinhèt l'equipa. "Los moduls reparats foguèron daissats foncionar dins de condicions del mond real pendent tres meses, expausats a de temperaturas, d'umiditat e de radiacions UV variablas."

Los tèsts de fugida umida menats après l'assag de camp confirmèron que los moduls reparats conservavan una nauta resisténcia a l'isolacion e foncionavan normalament, sens baissa de la sortida d'energia comparat als moduls non damatjats. "Los primièrs resultats de camp mòstran que lo gel estabiliza eficaçament la performància del modul, e mai se de tèsts a long tèrme sus divèrses ans son necessaris per avalorar plenament sa durabilitat," çò diguèron los cercaires. "Una question clau que demòra es se lo fons reparat pòt correspondre a la performància de barrèra d'umiditat a long tèrme de l'original, particularament dins de regions amb de condicions meteorologicas extrèmas."

La recerca foguèt publicada dins lo article "Field-reparacion de gel de polisiloxan aplicable per de fuèlhas de fons de modul fotovoltaïc ​​degradats" dins lo Journal of Photovoltaics Research. Lo grop de recèrca inclusiá de scientifics de Siltech Solutions Republica Chèca, de l'Institut de Recèrca Àustrian per la Quimia e la Tecnologia (OFI), e l'Universitat Tecnica Chèca de Praga-se basant sus d'esfòrces collaboratius per desvolopar de solucions de mantenença fotovoltaica eficaças e costosas.