Zədələnmiş Günəş Modulunun Arxa vərəqlərinin Təmiri üçün Axan Silikon Mastik

Çexiya-Avstriya tədqiqat qrupu pozulmuş günəş modulunun arxa təbəqələrini effektiv şəkildə təmir edə, onların izolyasiya xüsusiyyətlərini bərpa edə və köhnəlmiş fotovoltaik (PV) sistemlərin istismar müddətini uzada bilən yüksək performanslı polisiloksan gel hazırlayıb. Bu innovativ həll, günəş enerjisi qurğularının operatorlarının üzləşdiyi kritik problemi həll edir, çünki -xüsusilə 2010-cu ildə istehsal olunan modullarda arxa planın pozulması - çox vaxt təhlükəsizliklə bağlı narahatlıqlara və əhəmiyyətli enerji istehsal itkilərinə səbəb olur.

Tədqiqatçılar adətən PV modulları üçün kapsullaşdırma köməkçisi kimi istifadə edilən Çex{0}}silikon istehsalçısı Siltech Solutions ilə əməkdaşlıqda hazırlanmış xüsusi polisiloksan gelindən istifadə ediblər. Ənənəvi sərt təmir materiallarından fərqli olaraq, komanda geli yaxşılaşdırılmış axıcılığa malik olmaq üçün modifikasiya edib, ona hətta dar çatları da doldurmağa və zədələnmiş arxa təbəqələr üzərində qüsursuz qoruyucu təbəqə yaratmağa imkan verib. Gel davamlılığı artırmaq üçün doldurucu kimi buxarlanmış silisiumla gücləndirilmiş-silikon əsaslı polimer matrisindən və ətraf hava və rütubətə məruz qaldıqda sərtləşməsinə imkan verən rütubət{4}}sertləşdirici maddədən ibarətdir.

Tədqiqatçılar izah etdilər: "Rütubətin{0}}təşkil olunma prosesi səthdən xaricə doğru gedir və gel tədricən bərkiyir, çünki nəm materiala yayılır". "Tamamilə bərkidildikdən sonra gel mükəmməl dartılma gücü və uzanma xüsusiyyətlərinə malik çevik elastomer əmələ gətirir və bu, bütün ümumi arxa təbəqə materiallarına-hətta əvvəlcədən-mövcud deqradasiyası və ya səthi pozuntuları olanlara da güclü yapışmanı təmin edir." Bu yapışma rütubətin daxil olmasının qarşısını almaq üçün kritik əhəmiyyət kəsb edir ki, bu da arxa təbəqənin sonrakı zədələnməsinin və izolyasiyanın pozulmasının əsas səbəbidir.

 

Arxa təbəqə materiallarında sınaq

Polisiloksan gel ilk olaraq son on ildə PV modullarında istifadə edilən komponentlərin müxtəlifliyini əks etdirən beş ümumi arxa təbəqə materialı növündə sınaqdan keçirildi: co-ekstruziya edilmiş poliamid (AAA arxa təbəqə); polivinil flüorid (PVF)-PET ikiqatlı; poliviniliden ftorid (PVDF)-PET ikiqatlı; primer-örtülmüş PET; və daha yeni etilen tetrafloroetilen (ETFE)-əsaslı kompozit. Bu materiallar geniş istifadəsi və zaman keçdikcə deqradasiyaya qarşı bilinən həssaslığına görə seçilmişdir.

Hər bir arxa vərəq növündən düzbucaqlı nümunələr (3 sm enində, 12 sm uzunluqda) kəsilmiş və gel hər bir zolağın açıq tərəfinə- tətbiq edilmişdir. "İkinci arxa təbəqə şeridi, hava tərəfi aşağı, gellə örtülmüş nümunənin- üstünə yerləşdirildi və təxminən 1,2 mm-lik vahid gel qalınlığına nail olmaq üçün yumşaq bir şəkildə basıldı", - komanda ətraflı məlumat verdi. "Həddindən artıq gel kənarlardan çıxarıldı və nümunələr 30 gün ərzində 25 dərəcə Selsi və 55% nisbi rütubətdə quruduldu. Müalicədən sonra nümunələr 1000 saat ərzində 85 dərəcə Selsi və 85% nisbi rütubətdə iqlim kamerasında sürətləndirilmiş yaşlanmaya məruz qaldı.

Testdən sonrakı-təhlil göstərdi ki, gel hər bir nümunədə 100% kohezyon çatışmazlığı müşahidə olunmaqla, bütün beş arxa vərəq növünə müstəsna yapışma nümayiş etdirdi. Bu onu göstərir ki, gel və arxa təbəqə arasındakı bağ gelin özündən daha güclü olub, uzun müddətli etibarlılığı və delaminasiyaya davamlılığı təsdiqləyir.

 

Səkkiz{0}}illik-köhnəlmiş panellərdə sınaqdan keçirin

Daha sonra gel, səkkiz il istismarda olan və hüceyrə şinlərinin üstündəki dərin uzununa çatlar və səthin kövrəkliyi də daxil olmaqla, ciddi deqradasiya əlamətlərini göstərən AAA arxa təbəqələri ilə köhnəlmiş PV modullarında sınaqdan keçirildi. Gel, dəqiq bir kartricdən istifadə edərək birbaşa çatlara paylandı, sonra qoruyucu örtük yaratmaq üçün geniş bir spatula ilə bütün arxa təbəqə səthinə bərabər şəkildə yayıldı. Təmir edilmiş modullar daha sonra 1000 saat nəm istilik müalicəsi üçün eyni iqlim kamerasına yerləşdirildi.

Yaşlandıqdan sonra aparılan ölçmələr çatların tam möhürləndiyini və artıq görünmədiyini göstərdi və təmir edilmiş modullar PV modulunun işləməsi üçün təhlükəsizlik tələbindən xeyli artıq olan 200 MΩ-dən çox izolyasiya müqaviməti dəyərlərinə nail oldu. "Hətta sürətləndirilmiş rütubətli istilik testindən sonra modullar yüksək izolyasiya performansını qoruyub saxladı və nəm sızma sınağından heç bir rütubətin daxil olması əlamətləri olmadan keçdi" dedi tədqiqatçılar. Bu, gelin köhnəlmiş modullarda kritik təhlükəsizlik və performans göstəricilərini bərpa etmək qabiliyyətini təsdiqləyir.

 

İşləyən günəş stansiyasında sınaq

Həqiqi dünya performansını yoxlamaq üçün{0}}tədqiqat qrupu təmir texnikasını çoxsaylı modulların arxa planın deqradasiyası ilə üzləşdiyi Çexiyadakı 10 MVt günəş stansiyasında tətbiq etdi. "Polisiloksan gel modulları sökmədən tarlada tətbiq edilib-əl patronundan buraxılıb və arxa təbəqənin səthi üzərində spatula ilə hamarlanıb", - komanda vurğulayıb. "Təmir edilmiş modullar müxtəlif temperatur, rütubət və ultrabənövşəyi şüalara məruz qalaraq, real{5}}dünya şəraitində üç ay ərzində işləmək üçün buraxıldı."

Sahə sınağından sonra həyata keçirilən yaş sızma sınaqları təmir edilmiş modulların yüksək izolyasiya müqavimətini saxladığını və zədələnməmiş modullarla müqayisədə enerji çıxışında heç bir azalma olmadan normal işlədiyini təsdiqlədi. "Erkən sahə nəticələri göstərir ki, gel modulun performansını effektiv şəkildə sabitləşdirir, baxmayaraq ki, onun davamlılığını tam qiymətləndirmək üçün bir neçə il ərzində uzun müddətli sınaq tələb olunur" dedi tədqiqatçılar. "Əsas qalan sual, təmir edilmiş arxa təbəqənin orijinalın uzun müddətli rütubət baryeri performansına uyğun olub-olmamasıdır, xüsusən də ekstremal hava şəraiti olan bölgələrdə."

Tədqiqat Fotovoltaik Tədqiqat Jurnalında dərc olunan "Fotovoltaik modulların alt vərəqləri üçün sahə{0}}tətbiq edilə bilən polisiloksan gel təmiri" adlı məqalədə dərc edilib. Tədqiqat qrupuna Siltech Solutions Çex Respublikası, Avstriya Tədqiqat Kimya və Texnologiya İnstitutu (OFI) və Praqadakı Çex Texniki Universitetindən-məsrəfli, davamlı PV baxım həlləri hazırlamaq üçün birgə səylərə əsaslanan-alimlər daxil idi.