Sigillante di silicone fluidu per a riparazione di i fogli di u modulu solare dannatu

Un squadra di ricerca ceca-austriaca hà sviluppatu un gel di polisiloxane di -altu rendimentu chì pò riparà efficacemente i backsheets di moduli solari degradati, restituendu e so proprietà d'insulazione è allargendu a vita operativa di i sistemi fotovoltaici (PV) invechjati. Questa suluzione innovativa risolve un prublema criticu chì affruntà l'operatori di e piante solari, postu chì a degradazione di u backsheet-in particulare in i moduli pruduciuti intornu à u 2010, spessu porta à prublemi di sicurezza è perdite significative di produzzione di energia.

I circadori anu utilizatu un gel di polisilossanu specializatu, sviluppatu in cullaburazione cù u fabricatore di silicone Siltech Solutions, basatu in Repubblica Ceca, chì hè tipicamente utilizatu cum'è ausiliari di incapsulazione per i moduli PV. A cuntrariu di i materiali di riparazione rigidi tradiziunali, a squadra hà mudificatu u gelu per avè una fluidità rinfurzata, chì li permette di riempie ancu crepe strette è formate una strata protettiva senza cuciture nantu à i backsheets danneggiati. U gel hè cumpostu da una matrice polimerica basata in silicone-, rinfurzata cù silice fumed cum'è un riempimentu per rinfurzà a durabilità, è un agenti di cura di l'umidità- chì li permette di indurisce dopu l'esposizione à l'aria è l'umidità ambientale.

"U prucessu di curazione iniziatu da l'umidità -procede da a superficia versu l'esternu, cù u gel chì si indurisce gradualmente mentre l'umidità si diffonde in u materiale", spieganu i circadori. "Una volta cumplettamente curatu, u gel forma un elastomeru flexible cù una resistenza di trazione eccellenti è proprietà di allungamentu, assicurendu una forte aderenza à tutti i materiali di backsheet cumuni-ancu quelli chì anu pre-degradazione o irregularità di a superficia esistenti". Questa adesione hè critica per prevene l'ingressu di l'umidità, chì hè a causa primaria di più danni à u backsheet è fallimentu d'insulazione.

 

Pruvate nantu à i materiali backsheet

U gelu di polisiloxane hè statu pruvatu prima nantu à cinque tippi di materiale di backsheet cumuni, chì riflettenu a varietà di cumpunenti utilizati in i moduli PV in l'ultimi decennii: co-poliamide estrusa (AAA backsheet); fluoruru di polivinile (PVF) -PET bistratu; fluoruru di polivinilidenu (PVDF) -bistratu PET; primer-PET rivestito; è un novu compostu di etilene tetrafluoroetilene (ETFE) -basatu. Sti materiali sò stati scelti per via di u so usu generalizatu è a vulnerabilità cunnisciuta à a degradazione cù u tempu.

I campioni rettangulari (3 cm di larghezza, 12 cm di longu) sò stati tagliati da ogni tipu di backsheet, è u gel hè appiicatu à l'aria -latu esposta di ogni striscia. "Una seconda striscia di backsheet, u latu di l'aria in giru, hè stata posta sopra u campione rivestitu di gel- è pressatu delicatamente per ottene un spessore di gel uniforme di circa 1,2 mm", hà dettu u squadra. "L'excess gel hè stata eliminata da i bordi, è i campioni sò stati guariti à 25 gradi Celsius è 55% umidità relativa per 30 ghjorni. Dopu a curazione, i campioni sò stati sottumessi à l'anzianu acceleratu in una camera climatica à 85 gradi Celsius è 85% umidità relativa per 1 000 ore PV standard di durabilità {15}.

L'analisi post-testa hà revelatu chì u gel mostrava un'aderenza eccezziunale à tutti i cinque tippi di backsheet, cù un fallimentu cohesiu di 100% osservatu in ogni mostra. Questu indica chì u ligame trà u gel è u backsheet era più forte cà u gelu stessu, cunfirmendu l'affidabilità à longu-è a resistenza à a delaminazione.

 

Pruvate nantu à pannelli degradati di ottu -anni-

In seguitu, u gelu hè statu pruvatu nantu à i moduli PV invechjati cù backsheets AAA chì anu operatu da ottu anni è mostrava segni severi di degradazione, cumprese crepe longitudinali profonde sopra i busbars di e cellule è fragilità di a superficia. U gelu hè stata dispensata direttamente in i cracke cù un cartucciu di precisione, poi sparghje in modu uniforme nantu à tutta a superficia di u backsheet cù una spatula larga per furmà un revestimentu protettivu. I moduli riparati sò stati poi posti in a stessa camera climatica per 1 000 ore di trattamentu termale umitu.

E misurazioni pigliate dopu à l'invechjamentu anu dimustratu chì e crepe eranu cumplettamente sigillate è ùn sò più visibili, è i moduli riparati anu ottinutu valori di resistenza d'insulazione sopra à 200 MΩ-di più u requisitu di sicurezza per u funziunamentu di u modulu PV. "Ancu dopu a prova di u calore umitu acceleratu, i moduli mantenenu un altu rendiment d'insulazione è anu passatu a prova di fuga umida senza segni di ingressu di umidità", anu osservatu i circadori. Questu cunfirma a capacità di u gelu per restaurà e metriche di sicurezza è di rendiment critichi in i moduli di l'anziane.

 

Testu nantu à a pianta solare operativa

Per cunvalidà e prestazioni di u mondu reale, u squadra di ricerca hà implementatu a tecnica di riparazione in una pianta solare di 10 MW in a Repubblica Ceca, induve numerosi moduli anu sperimentatu a degradazione di u backsheet. "U gelu di polisiloxane hè statu appiicatu in u campu senza dismantellà i moduli-dispensati da un cartucciu di manu è lisciatu nantu à a superficia di u backsheet cù una spatula", a squadra hà enfatizatu. "I moduli riparati sò stati lasciati per operare in cundizioni reali di u mondu -per trè mesi, esposti à variate temperature, umidità è radiazione UV".

I testi di perdite umidi realizati dopu à a prova di campu anu cunfirmatu chì i moduli riparati conservavanu una alta resistenza d'insulazione è operavanu nurmale, senza calata di energia in paragunà à i moduli intatti. "I primi risultati di u campu dimustranu chì u gel stabilizza in modu efficace a prestazione di u modulu, ancu s'ellu hè necessariu di teste à longu-più di parechji anni per valutà cumplettamente a so durabilità", anu dichjaratu i circadori. "Una quistione chjave restante hè se u backsheet riparatu pò currisponde à u rendimentu di l'uriginale -barera d'umidità à longu andà, in particulare in regioni cù cundizioni climatichi estremi".

A ricerca hè stata publicata in u documentu "Field-applicable polysiloxane gel repair for degradated photovoltaic module backsheets" in u Journal of Photovoltaics Research. U gruppu di ricerca includeva scientisti di Siltech Solutions Czech Republic, l'Istitutu di Ricerca Austriaca per a Chimica è Tecnulugia (OFI), è l'Università Tecnica Ceca in Praga-custruendu nantu à sforzi di cullaburazione per sviluppà suluzioni di mantenimentu PV efficaci, efficaci è sustinibili.