దెబ్బతిన్న సోలార్ మాడ్యూల్ బ్యాక్‌షీట్‌లను రిపేర్ చేయడానికి ఫ్లోబుల్ సిలికాన్ సీలెంట్

ఒక చెక్-ఆస్ట్రియన్ పరిశోధనా బృందం అధిక-పనితీరు గల పాలీసిలోక్సేన్ జెల్‌ను అభివృద్ధి చేసింది, ఇది క్షీణించిన సోలార్ మాడ్యూల్ బ్యాక్‌షీట్‌లను సమర్థవంతంగా రిపేర్ చేయగలదు, వాటి ఇన్సులేషన్ లక్షణాలను పునరుద్ధరిస్తుంది మరియు వృద్ధాప్య ఫోటోవోల్టాయిక్ (PV) సిస్టమ్‌ల కార్యాచరణ జీవితకాలం పొడిగిస్తుంది. ఈ వినూత్న పరిష్కారం సోలార్ ప్లాంట్ ఆపరేటర్లు ఎదుర్కొంటున్న క్లిష్టమైన సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది, ఎందుకంటే బ్యాక్‌షీట్ క్షీణత{3}}ముఖ్యంగా 2010లో ఉత్పత్తి చేయబడిన మాడ్యూల్స్‌లో తరచుగా భద్రతా సమస్యలు మరియు గణనీయమైన శక్తి ఉత్పత్తి నష్టాలకు దారి తీస్తుంది.

పరిశోధకులు ఒక ప్రత్యేకమైన పాలీసిలోక్సేన్ జెల్‌ను ఉపయోగించారు, దీనిని చెక్-ఆధారిత సిలికాన్ తయారీదారు సిల్టెక్ సొల్యూషన్స్‌తో కలిసి అభివృద్ధి చేశారు, దీనిని సాధారణంగా PV మాడ్యూల్స్‌కు ఎన్‌క్యాప్సులేషన్ యాక్సిలరీగా ఉపయోగిస్తారు. సాంప్రదాయ దృఢమైన మరమ్మత్తు మెటీరియల్‌ల వలె కాకుండా, బృందం జెల్‌ను మెరుగైన ఫ్లోబిలిటీని కలిగి ఉండేలా సవరించింది, ఇది ఇరుకైన పగుళ్లను కూడా పూరించడానికి మరియు దెబ్బతిన్న బ్యాక్‌షీట్‌లపై అతుకులు లేని రక్షణ పొరను ఏర్పరుస్తుంది. జెల్ సిలికాన్-ఆధారిత పాలిమర్ మ్యాట్రిక్స్‌తో కూడి ఉంటుంది, మన్నికను పెంచడానికి పూరకంగా ఫ్యూమ్డ్ సిలికాతో బలోపేతం చేయబడింది మరియు పరిసర గాలి మరియు తేమకు గురైనప్పుడు గట్టిపడేలా చేసే తేమ-క్యూరింగ్ ఏజెంట్.

"తేమ-ప్రారంభించబడిన క్యూరింగ్ ప్రక్రియ ఉపరితలం నుండి బయటికి కొనసాగుతుంది, తేమ పదార్థంలోకి వ్యాపించడంతో జెల్ క్రమంగా గట్టిపడుతుంది" అని పరిశోధకులు వివరించారు. "పూర్తిగా నయమైన తర్వాత, జెల్ అద్భుతమైన తన్యత బలం మరియు పొడుగు లక్షణాలతో సౌకర్యవంతమైన ఎలాస్టోమర్‌ను ఏర్పరుస్తుంది, ఇది అన్ని సాధారణ బ్యాక్‌షీట్ మెటీరియల్‌లకు-ముందుగా ఉన్న క్షీణత లేదా ఉపరితల అసమానతలు ఉన్న వాటికి కూడా బలమైన సంశ్లేషణను నిర్ధారిస్తుంది." ఈ సంశ్లేషణ తేమను నిరోధించడానికి కీలకం, ఇది మరింత బ్యాక్‌షీట్ దెబ్బతినడానికి మరియు ఇన్సులేషన్ వైఫల్యానికి ప్రధాన కారణం.

 

బ్యాక్‌షీట్ పదార్థాలపై పరీక్షించండి

పాలీసిలోక్సేన్ జెల్ మొదటిసారిగా ఐదు సాధారణ బ్యాక్‌షీట్ మెటీరియల్ రకాలపై పరీక్షించబడింది, గత దశాబ్దంలో PV మాడ్యూల్స్‌లో ఉపయోగించిన వివిధ రకాల కాంపోనెంట్‌లను ప్రతిబింబిస్తుంది: సహ-ఎక్స్‌ట్రూడెడ్ పాలిమైడ్ (AAA బ్యాక్‌షీట్); పాలీ వినైల్ ఫ్లోరైడ్ (PVF)-PET బిలేయర్; పాలీవినైలిడిన్ ఫ్లోరైడ్ (PVDF)-PET బిలేయర్; ప్రైమర్-పూత పూసిన PET; మరియు కొత్త ఇథిలీన్ టెట్రాఫ్లోరోఎథిలీన్ (ETFE)-ఆధారిత మిశ్రమం. ఈ పదార్థాలు వాటి విస్తృత వినియోగం మరియు కాలక్రమేణా అధోకరణానికి గురయ్యే అవకాశం ఉన్నందున ఎంపిక చేయబడ్డాయి.

ప్రతి బ్యాక్‌షీట్ రకం నుండి దీర్ఘచతురస్రాకార నమూనాలు (3cm వెడల్పు, 12cm పొడవు) కత్తిరించబడ్డాయి మరియు ప్రతి స్ట్రిప్ యొక్క గాలి-ఎక్స్‌పోజ్డ్ సైడ్‌కి జెల్ వర్తించబడుతుంది. "రెండవ బ్యాక్‌షీట్ స్ట్రిప్, ఎయిర్ సైడ్ డౌన్, జెల్-పూత పూసిన నమూనా పైన ఉంచబడింది మరియు దాదాపు 1.2 మిమీ ఏకరీతి జెల్ మందాన్ని సాధించడానికి సున్నితంగా నొక్కబడింది" అని బృందం వివరించింది. "అంచుల నుండి అదనపు జెల్ తీసివేయబడింది మరియు నమూనాలను 25 డిగ్రీల సెల్సియస్ మరియు 55% సాపేక్ష ఆర్ద్రత వద్ద 30 రోజుల పాటు నయం చేశారు. క్యూరింగ్ తర్వాత, నమూనాలు క్లైమేట్ ఛాంబర్‌లో 85 డిగ్రీల సెల్సియస్ వద్ద వేగవంతమైన వృద్ధాప్యానికి గురయ్యాయి మరియు 1,000 గంటల పాటు 85% సాపేక్ష ఆర్ద్రత పరీక్షా సామర్థ్యం P{100}."

పోస్ట్-పరీక్ష విశ్లేషణలో జెల్ మొత్తం ఐదు బ్యాక్‌షీట్ రకాలకు అసాధారణమైన సంశ్లేషణను ప్రదర్శించిందని, ప్రతి నమూనాలో 100% సమన్వయ వైఫల్యం గమనించబడింది. ఇది జెల్ మరియు బ్యాక్‌షీట్ మధ్య బంధం జెల్ కంటే బలంగా ఉందని సూచిస్తుంది, ఇది దీర్ఘ-కాలిక విశ్వసనీయత మరియు డీలామినేషన్‌కు నిరోధకతను నిర్ధారిస్తుంది.

 

ఎనిమిది{0}}సంవత్సరాల-పాత డిగ్రేడెడ్ ప్యానెల్‌లపై పరీక్షించండి

తర్వాత, ఎనిమిది సంవత్సరాలుగా పనిచేస్తున్న AAA బ్యాక్‌షీట్‌లతో వృద్ధాప్య PV మాడ్యూల్స్‌పై జెల్ పరీక్షించబడింది మరియు సెల్ బస్‌బార్‌ల పైన లోతైన రేఖాంశ పగుళ్లు మరియు ఉపరితల పెళుసుదనంతో సహా క్షీణత యొక్క తీవ్రమైన సంకేతాలను చూపించింది. జెల్ ఒక ఖచ్చితమైన గుళికను ఉపయోగించి నేరుగా పగుళ్లలోకి పంపిణీ చేయబడింది, తర్వాత రక్షిత పూతను ఏర్పరచడానికి విస్తృత గరిటెలాంటి మొత్తం బ్యాక్‌షీట్ ఉపరితలంపై సమానంగా వ్యాపించింది. మరమ్మత్తు చేయబడిన మాడ్యూల్స్ 1,000 గంటల తడి వేడి చికిత్స కోసం అదే క్లైమేట్ ఛాంబర్‌లో ఉంచబడ్డాయి.

వృద్ధాప్యం తర్వాత తీసుకున్న కొలతలు పగుళ్లు పూర్తిగా సీలు చేయబడ్డాయి మరియు ఇకపై కనిపించవు మరియు మరమ్మత్తు చేయబడిన మాడ్యూల్స్ 200 MΩ కంటే ఎక్కువ ఇన్సులేషన్ రెసిస్టెన్స్ విలువలను సాధించాయి{1}}PV మాడ్యూల్ ఆపరేషన్ కోసం భద్రతా అవసరాన్ని మించిపోయింది. "వేగవంతమైన తడి వేడి పరీక్ష తర్వాత కూడా, మాడ్యూల్స్ అధిక ఇన్సులేషన్ పనితీరును నిర్వహించాయి మరియు తేమ ప్రవేశించే సంకేతాలు లేకుండా తడి లీకేజ్ పరీక్షలో ఉత్తీర్ణత సాధించాయి" అని పరిశోధకులు పేర్కొన్నారు. ఇది వృద్ధాప్య మాడ్యూల్స్‌లో క్లిష్టమైన భద్రత మరియు పనితీరు కొలమానాలను పునరుద్ధరించడానికి జెల్ యొక్క సామర్థ్యాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

 

పని చేస్తున్న సోలార్ ప్లాంట్‌పై పరీక్ష

వాస్తవ-ప్రపంచ పనితీరును ధృవీకరించడానికి, చెక్ రిపబ్లిక్‌లోని 10MW సోలార్ ప్లాంట్‌లో రీసెర్చ్ టీమ్ రిపేర్ టెక్నిక్‌ని అమలు చేసింది, ఇక్కడ అనేక మాడ్యూల్స్ బ్యాక్‌షీట్ క్షీణతను ఎదుర్కొన్నాయి. "హ్యాండ్‌హెల్డ్ కాట్రిడ్జ్ నుండి పంపిణీ చేయబడిన మాడ్యూల్స్-ని విడదీయకుండా పాలీసిలోక్సేన్ జెల్ ఫీల్డ్‌లో వర్తించబడింది మరియు ఒక గరిటెలాంటి బ్యాక్‌షీట్ ఉపరితలంపై సున్నితంగా ఉంటుంది" అని బృందం నొక్కి చెప్పింది. "రిపేర్ చేయబడిన మాడ్యూల్‌లు మూడు నెలల పాటు వాస్తవ-ప్రపంచ పరిస్థితులలో పనిచేయడానికి వదిలివేయబడ్డాయి, వివిధ ఉష్ణోగ్రతలు, తేమ మరియు UV రేడియేషన్‌కు గురవుతాయి."

ఫీల్డ్ ట్రయల్ తర్వాత నిర్వహించిన వెట్ లీకేజ్ పరీక్షలు రిపేర్ చేయబడిన మాడ్యూల్స్ అధిక ఇన్సులేషన్ రెసిస్టెన్స్‌ని కలిగి ఉన్నాయని మరియు పాడైపోని మాడ్యూల్స్‌తో పోలిస్తే శక్తి ఉత్పత్తిలో తగ్గుదల లేకుండా సాధారణంగా పనిచేస్తాయని నిర్ధారించాయి. "ప్రారంభ క్షేత్ర ఫలితాలు జెల్ మాడ్యూల్ పనితీరును సమర్థవంతంగా స్థిరీకరిస్తుందని నిరూపిస్తున్నాయి, అయినప్పటికీ దాని మన్నికను పూర్తిగా అంచనా వేయడానికి చాలా సంవత్సరాల పాటు దీర్ఘ{1}}పరీక్షలు అవసరం" అని పరిశోధకులు పేర్కొన్నారు. "రిపేర్ చేయబడిన బ్యాక్‌షీట్ అసలు యొక్క దీర్ఘకాల-తేమ అవరోధం పనితీరుతో సరిపోలుతుందా అనేది మిగిలి ఉన్న ముఖ్యమైన ప్రశ్న, ప్రత్యేకించి తీవ్రమైన వాతావరణ పరిస్థితులు ఉన్న ప్రాంతాల్లో."

పరిశోధన జర్నల్ ఆఫ్ ఫోటోవోల్టాయిక్స్ రీసెర్చ్‌లో "ఫీల్డ్-అధోకరణం చెందిన ఫోటోవోల్టాయిక్ మాడ్యూల్ బ్యాక్‌షీట్‌లకు వర్తించే పాలీసిలోక్సేన్ జెల్ రిపేర్" పేపర్‌లో ప్రచురించబడింది. పరిశోధనా బృందంలో సిల్టెక్ సొల్యూషన్స్ చెక్ రిపబ్లిక్, ఆస్ట్రియన్ రీసెర్చ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ కెమిస్ట్రీ అండ్ టెక్నాలజీ (OFI) మరియు ప్రేగ్‌లోని చెక్ టెక్నికల్ యూనివర్శిటీకి చెందిన శాస్త్రవేత్తలు ఉన్నారు.