Eguzki-moduluaren atzeko orriak konpontzeko silikonazko zigilatzailea

Txekiar-Austriako ikerketa-talde batek-errendimendu handiko polisiloxano gel bat garatu du, eguzki-moduluaren atzealdeko xaflak modu eraginkorrean konpon ditzakeena, haien isolamendu-propietateak berreskuratu eta zahartutako sistema fotovoltaikoen (PV) funtzionamendu-bizitza luzatuz. Irtenbide berritzaile honek eguzki-zentraletako operadoreek duten arazo larria zuzentzen du, izan ere, atzeko orrien degradazioak-batez ere 2010 inguruan ekoiztutako moduluetan - maiz segurtasun kezkak eta energia-ekoizpenaren galera handiak eragiten ditu.

Ikertzaileek Siltech Solutions Txekiar-oinarritutako silikona-ekoizlearekin elkarlanean garatutako polisiloxano-gel espezializatu bat erabili zuten, normalean fotovoltaiko moduluen kapsulatze laguntzaile gisa erabiltzen dena. Konponketa-material zurrun tradizionalak ez bezala, taldeak gela aldatu zuen fluxutasun handiagoa izateko, pitzadura estuak ere betetzeko eta babes-geruza bat osatzeko hondatutako atzeko orrien gainean. Gela silikonazko-oinarritutako polimero-matrizez osatuta dago, silize ketsuz indartua, iraunkortasuna areagotzeko betegarri gisa, eta hezetasun--sendatze-agente batez osatuta dago, inguruneko airearen eta hezetasunaren eraginpean gogortzea ahalbidetzen duena.

"Hezetasunak-hasitako ontze-prozesua gainazaletik kanpora doa, gela pixkanaka gogortuz hezetasuna materialera hedatzen den heinean", azaldu dute ikertzaileek. "Guztiz sendatuta dagoenean, gelak elastomero malgu bat eratzen du, trakzio-erresistentzia eta luzapen-propietate bikainak dituena, atzeko xafla arrunteko material guztiekin atxikimendu sendoa bermatuz-baita lehen-degradazioa edo gainazaleko irregulartasunak dituztenekin ere". Atxikimendu hori ezinbestekoa da hezetasuna sartzea ekiditeko, hau da, atzeko orrien kalte gehiagoren eta isolamenduaren hutsegitearen kausa nagusia.

 

Atzeko orrietako materialei buruzko proba

Polisiloxano gela atzeko xafla arrunteko bost material motatan probatu zen lehenengoz, azken hamarkadan FV moduluetan erabilitako osagaien aniztasuna islatuz: ko-poliamida estrusiatua (AAA atzeko xafla); polibinil fluoruroa (PVF)-PET geruza bikoitza; polibinilideno fluoruroa (PVDF)-PET geruza bikoitza; primer-estalturiko PET; eta etileno-tetrafluoroetilenoa (ETFE)-oinarritutako konposatu berriagoa. Material hauek erabilera hedatuagatik eta denboran zehar degradatzeko ahultasun ezagunagatik aukeratu ziren.

Lagin angeluzuzenak (3 cm-ko zabalera, 12 cm-ko luzera) moztu ziren atzeko orri-mota bakoitzetik, eta gela zerrenda bakoitzaren aire-erakusita dagoen aldean aplikatu zen. "Bigarren atzeko orri-banda bat, airearen aldea beherantz, gel-estalturiko laginaren gainean jarri eta astiro-astiro sakatu zen 1,2 mm inguruko gel-lodiera uniformea ​​lortzeko", zehaztu du taldeak. "Gela gehiegizko ertzetatik kendu zen, eta laginak 25 gradu Celsius eta % 55eko hezetasun erlatiboan ondu ziren 30 egunez. Sendu ondoren, laginak zahartze bizkortu egin ziren klima-ganbera batean, 85 gradu Celsius-an eta % 85eko hezetasun erlatiboan 1.000 orduz 1.000 orduz {{15} osagai estandarra".

-Probaren ondorengo analisiak agerian utzi zuen gelak aparteko atxikimendua zuela bost atzeko orri motekin, eta lagin guztietan % 100eko kohesio-porrota ikusi zen. Horrek adierazten du gelaren eta atzeko xaflaren arteko lotura gelak bera baino sendoagoa zela, eta-epe luzerako fidagarritasuna eta delaminazioarekiko erresistentzia berresten du.

 

Probatu zortzi-urteko-panel degradatuetan

Ondoren, gela PV modulu zahartuetan probatu zen, zortzi urtez lanean egon ziren eta degradazio zantzu larriak erakusten zituzten AAA atzeko xaflarekin, zelulen barren gaineko luzetarako pitzadura sakonak eta gainazaleko hauskortasuna barne. Gela zuzenean pitzaduretan banatu zen doitasun-kartutxo bat erabiliz, eta gero uniformeki zabaldu zen atzeko xafla gainazal osoan espatula zabal batekin estaldura babesgarri bat osatzeko. Ondoren konpondutako moduluak klima-ganbera berean jarri ziren 1.000 orduko tratamendu termiko hezea egiteko.

Zahartu ondoren egindako neurketek erakutsi zuten pitzadurak guztiz itxita zeudela eta jada ez zirela ikusten, eta konpondutako moduluek isolamendu-erresistentzia-balioak lortu zituzten 200 MΩ-FV moduluaren funtzionamendurako segurtasun-eskakizuna ondo gaindituz. "Bero hezearen proba bizkortuaren ondoren ere, moduluek isolamendu-errendimendu handia mantendu zuten eta hezetasun-ihesaren proba gainditu zuten hezetasun-sarreraren zantzurik gabe", adierazi dute ikertzaileek. Horrek gelak zahartze-moduluetan segurtasun eta errendimendu-neurri kritikoak berreskuratzeko duen gaitasuna berresten du.

 

Eguzki-planta operatiboaren proba

Mundu errealeko -errendimendua balioztatzeko, ikerketa-taldeak Txekiar Errepublikako 10 MW-ko eguzki-zentral batean ezarri zuen konponketa-teknika, non modulu askok atzeko orrien degradazioa jasan zuten. "Polisiloxano gela eremuan aplikatu zen eskuko kartutxo batetik banatutako-moduluak desmuntatu gabe eta atzeko xaflaren gainazala espatularekin leundu gabe", azpimarratu du taldeak. "Konpontutako moduluak mundu errealeko-baldintzetan funtzionatzen utzi zituzten hiru hilabetez, tenperatura, hezetasun eta UV erradiazio desberdinen eraginpean".

Eremuko probaren ondoren egindako ihes hezeen probek baieztatu zuten konpondutako moduluek isolamendu-erresistentzia handia mantentzen zutela eta normal funtzionatzen zutela, energia-irteerak ez zuela kalterik gabeko moduluekin alderatuta. "Eremuko lehen emaitzek frogatzen dute gelak modu eraginkorrean egonkortzen duela moduluaren errendimendua, nahiz eta-epe luzeko probak egin behar diren hainbat urtetan zehar haren iraunkortasuna guztiz ebaluatzeko", adierazi dute ikertzaileek. "Gainerako galdera giltzarri bat da konpondutako atzeko orria jatorrizkoaren -epe luzeko hezetasun-hesiaren errendimenduarekin bat ote daitekeen, batez ere eguraldi baldintza larriak dituzten eskualdeetan".

Ikerketa "Field-applicable polysiloxane gel repair for degraded photovoltaic module backsheets" aldizkariko Journal of Photovoltaics Research aldizkarian argitaratu zen. Ikerketa taldean Siltech Solutions Txekiar Errepublikako, Austriako Kimika eta Teknologiako Ikerketa Institutuko (OFI) eta Pragako Txekiar Unibertsitate Teknikoko zientzialariak zeuden-kolaborazio-esfortzuetan oinarrituta, kostu--FV mantentze-lanetarako irtenbide eraginkorrak eta iraunkorrak garatzeko.