क्षतिग्रस्त सौर मॉड्यूल बैकशीट की मरम्मत के लिए प्रवाह योग्य सिलिकॉन सीलेंट

एक चेक {{0}ऑस्ट्रियाई अनुसंधान टीम ने एक उच्च प्रदर्शन पॉलीसिलोक्सेन जेल विकसित किया है जो खराब सौर मॉड्यूल बैकशीट की प्रभावी ढंग से मरम्मत कर सकता है, उनके इन्सुलेशन गुणों को बहाल कर सकता है और पुराने फोटोवोल्टिक (पीवी) सिस्टम के परिचालन जीवनकाल को बढ़ा सकता है। यह नवोन्वेषी समाधान सौर संयंत्र संचालकों के सामने आने वाली एक गंभीर समस्या का समाधान करता है, क्योंकि विशेष रूप से 2010 के आसपास उत्पादित मॉड्यूल में बैकशीट गिरावट के कारण अक्सर सुरक्षा संबंधी चिंताएँ और महत्वपूर्ण ऊर्जा उत्पादन हानि होती है।

शोधकर्ताओं ने चेक आधारित सिलिकॉन निर्माता सिलटेक सॉल्यूशंस के सहयोग से विकसित एक विशेष पॉलीसिलोक्सेन जेल का उपयोग किया, जिसका उपयोग आमतौर पर पीवी मॉड्यूल के लिए एक इनकैप्सुलेशन सहायक के रूप में किया जाता है। पारंपरिक कठोर मरम्मत सामग्रियों के विपरीत, टीम ने जेल को बेहतर प्रवाह क्षमता के लिए संशोधित किया, जिससे यह संकीर्ण दरारें भी भर सकता है और क्षतिग्रस्त बैकशीट पर एक निर्बाध सुरक्षात्मक परत बना सकता है। जेल एक सिलिकॉन आधारित पॉलिमर मैट्रिक्स से बना है, जो स्थायित्व को बढ़ावा देने के लिए भराव के रूप में फ्यूमेड सिलिका के साथ प्रबलित है, और एक नमी का इलाज करने वाला एजेंट है जो इसे परिवेशी वायु और आर्द्रता के संपर्क में आने पर कठोर बनाने में सक्षम बनाता है।

शोधकर्ताओं ने बताया, "नमी को ठीक करने की प्रक्रिया सतह से बाहर की ओर बढ़ती है, सामग्री में नमी फैलते ही जेल धीरे-धीरे सख्त हो जाता है।" "एक बार पूरी तरह से ठीक हो जाने पर, जेल उत्कृष्ट तन्य शक्ति और बढ़ाव गुणों के साथ एक लचीला इलास्टोमेर बनाता है, जो सभी सामान्य बैकशीट सामग्रियों के लिए मजबूत आसंजन सुनिश्चित करता है, यहां तक ​​कि पहले से मौजूद गिरावट या सतह की अनियमितताओं वाले भी।" नमी के प्रवेश को रोकने के लिए यह आसंजन महत्वपूर्ण है, जो आगे बैकशीट क्षति और इन्सुलेशन विफलता का प्राथमिक कारण है।

 

बैकशीट सामग्री पर परीक्षण करें

पॉलीसिलोक्सेन जेल का पहली बार पांच सामान्य बैकशीट सामग्री प्रकारों पर परीक्षण किया गया था, जो पिछले दशक में पीवी मॉड्यूल में उपयोग किए जाने वाले घटकों की विविधता को दर्शाता है: सह - एक्सट्रूडेड पॉलियामाइड (एएए बैकशीट); पॉलीविनाइल फ्लोराइड (पीवीएफ)-पीईटी बाइलेयर; पॉलीविनाइलिडीन फ्लोराइड (पीवीडीएफ)-पीईटी बाइलेयर; प्राइमर-लेपित पीईटी; और एक नया एथिलीन टेट्राफ्लुओरोएथिलीन (ETFE)-आधारित कंपोजिट। इन सामग्रियों का चयन उनके व्यापक उपयोग और समय के साथ गिरावट के प्रति ज्ञात संवेदनशीलता के कारण किया गया था।

प्रत्येक बैकशीट प्रकार से आयताकार नमूने (3 सेमी चौड़े, 12 सेमी लंबे) काटे गए, और जेल को प्रत्येक पट्टी के हवा में खुले हिस्से पर लगाया गया। टीम ने विस्तार से बताया, "एक दूसरी बैकशीट पट्टी, हवा की ओर नीचे की ओर, जेल लेपित नमूने के ऊपर रखी गई थी और लगभग 1.2 मिमी की एक समान जेल मोटाई प्राप्त करने के लिए धीरे से दबाया गया था।" "किनारों से अतिरिक्त जेल हटा दिया गया था, और नमूनों को 30 दिनों के लिए 25 डिग्री सेल्सियस और 55% सापेक्ष आर्द्रता पर ठीक किया गया था। इलाज के बाद, नमूनों को 1,000 घंटों के लिए 85 डिग्री सेल्सियस और 85% सापेक्ष आर्द्रता पर एक जलवायु कक्ष में त्वरित उम्र बढ़ने के अधीन किया गया था। पीवी घटक स्थायित्व के लिए एक मानक परीक्षण था।"

परीक्षण के बाद विश्लेषण से पता चला कि जेल ने सभी पांच बैकशीट प्रकारों में असाधारण आसंजन प्रदर्शित किया, प्रत्येक नमूने में 100% एकजुट विफलता देखी गई। यह इंगित करता है कि जेल और बैकशीट के बीच का बंधन जेल से भी अधिक मजबूत था, जो दीर्घकालिक विश्वसनीयता और प्रदूषण के प्रतिरोध की पुष्टि करता है।

 

आठ-वर्ष{{1}पुराने ख़राब पैनलों पर परीक्षण

इसके बाद, जेल का परीक्षण एएए बैकशीट के साथ पुराने पीवी मॉड्यूल पर किया गया जो आठ वर्षों से परिचालन में था और इसमें गिरावट के गंभीर लक्षण दिखे, जिसमें सेल बसबार्स के ऊपर गहरी अनुदैर्ध्य दरारें और सतह की भंगुरता शामिल थी। जेल को एक सटीक कार्ट्रिज का उपयोग करके सीधे दरारों में डाला गया, फिर एक सुरक्षात्मक कोटिंग बनाने के लिए एक चौड़े स्पैटुला के साथ पूरी बैकशीट सतह पर समान रूप से फैलाया गया। फिर मरम्मत किए गए मॉड्यूल को 1,000 घंटे के नम ताप उपचार के लिए उसी जलवायु कक्ष में रखा गया।

उम्र बढ़ने के बाद लिए गए मापों से पता चला कि दरारें पूरी तरह से सील हो गई थीं और अब दिखाई नहीं दे रही थीं, और मरम्मत किए गए मॉड्यूल ने 200 MΩ से ऊपर इन्सुलेशन प्रतिरोध मान प्राप्त किया था जो पीवी मॉड्यूल संचालन के लिए सुरक्षा आवश्यकता से कहीं अधिक था। शोधकर्ताओं ने कहा, "त्वरित नम गर्मी परीक्षण के बाद भी, मॉड्यूल ने उच्च इन्सुलेशन प्रदर्शन बनाए रखा और नमी के प्रवेश के कोई संकेत नहीं के साथ गीला रिसाव परीक्षण पास कर लिया।" यह पुराने मॉड्यूल में महत्वपूर्ण सुरक्षा और प्रदर्शन मेट्रिक्स को बहाल करने की जेल की क्षमता की पुष्टि करता है।

 

क्रियाशील सौर संयंत्र पर परीक्षण

वास्तविक विश्व प्रदर्शन को प्रमाणित करने के लिए, अनुसंधान टीम ने चेक गणराज्य में 10 मेगावाट के सौर संयंत्र में मरम्मत तकनीक लागू की, जहां कई मॉड्यूलों ने बैकशीट गिरावट का अनुभव किया था। टीम ने जोर देकर कहा, "पॉलीसिलोक्सेन जेल को मॉड्यूल को नष्ट किए बिना खेत में लगाया गया था। इसे एक हैंडहेल्ड कार्ट्रिज से निकाला गया और एक स्पैटुला के साथ बैकशीट की सतह पर चिकना किया गया।" "मरम्मत किए गए मॉड्यूल को अलग-अलग तापमान, आर्द्रता और यूवी विकिरण के संपर्क में तीन महीने के लिए वास्तविक दुनिया की परिस्थितियों में काम करने के लिए छोड़ दिया गया था।"

फ़ील्ड परीक्षण के बाद किए गए गीले रिसाव परीक्षणों से पुष्टि हुई कि मरम्मत किए गए मॉड्यूल ने उच्च इन्सुलेशन प्रतिरोध बनाए रखा और सामान्य रूप से संचालित हुए, बिना क्षतिग्रस्त मॉड्यूल की तुलना में ऊर्जा उत्पादन में कोई गिरावट नहीं हुई। शोधकर्ताओं ने कहा, "प्रारंभिक क्षेत्र के परिणाम दर्शाते हैं कि जेल मॉड्यूल के प्रदर्शन को प्रभावी ढंग से स्थिर करता है, हालांकि इसके स्थायित्व का पूरी तरह से आकलन करने के लिए कई वर्षों तक दीर्घकालिक परीक्षण की आवश्यकता होती है।" "एक महत्वपूर्ण शेष प्रश्न यह है कि क्या मरम्मत की गई बैकशीट मूल के दीर्घकालिक नमी अवरोधक प्रदर्शन से मेल खा सकती है, खासकर चरम मौसम की स्थिति वाले क्षेत्रों में।"

यह शोध जर्नल ऑफ फोटोवोल्टिक रिसर्च में "फील्ड-डिग्रेडेड फोटोवोल्टिक मॉड्यूल बैकशीट के लिए लागू पॉलीसिलोक्सेन जेल रिपेयर" पेपर में प्रकाशित हुआ था। अनुसंधान समूह में सिलटेक सॉल्यूशंस चेक गणराज्य, ऑस्ट्रियन रिसर्च इंस्टीट्यूट फॉर केमिस्ट्री एंड टेक्नोलॉजी (ओएफआई) और प्राग में चेक टेक्निकल यूनिवर्सिटी के वैज्ञानिक शामिल थे, जो लागत प्रभावी, टिकाऊ पीवी रखरखाव समाधान विकसित करने के लिए सहयोगात्मक प्रयासों पर काम कर रहे थे।