Quyosh panelining ishlash muddatini 50 yilgacha uzaytirish uchun lazerlardan foydalanish

Yaqinda AQSh Energetika vazirligi tarkibiga kiruvchi Milliy qayta tiklanadigan energiya laboratoriyasi (NREL) yanada samaraliroq va ekologik toza energiya uchun quyosh panellarini ishlab chiqarishdan polimerlarni butunlay olib tashlashga qaratilgan kontseptsiyani isbotlovchi metodologiyani ishlab chiqishda inqilobiy yutuqni amalga oshirdi. qayta ishlash.
Quyosh panellari uzoq vaqtdan beri qayta ishlanishi mumkinligi uchun maqtovga sazovor bo'lgan. Biroq, ishlab chiqarish jarayonida ishlatiladigan nozik plastik qatlamlar kremniy va kumush kabi qimmatli materiallarni samarali qayta ishlashga to'sqinlik qiladigan qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi.
Ushbu muammoni hal qilish uchun NREL tadqiqot guruhi boshqacha yondashuvni qo'lladi va to'g'ridan-to'g'ri quyosh batareyalarida shishadan shishaga payvandlashni amalga oshirish uchun innovatsion yechim taklif qildi.
Ushbu yechimning asosi infraqizil femtosekund lazer texnologiyasidan foydalanishda yotadi. Lazer zarbasini aniq nazorat qilish orqali energiya quyosh panelining ma'lum bir maydoniga juda qisqa vaqt ichida yo'naltiriladi va mustahkam shishadan shishaga chok hosil qiladi. Ta'kidlash joizki, femtosekund lazer texnologiyasi allaqachon katarakt jarrohligi kabi tibbiy ko'z jarrohligi sohasida keng qo'llanilgan va uning xavfsizligi va ishonchliligi to'liq tekshirilgan.
Lazerli payvandlash bilan quyosh panellarida plastik laminatlarga bo'lgan ehtiyoj butunlay yo'q qilinadi, bu esa qayta ishlash jarayonini sezilarli darajada soddalashtiradi. Panelning xizmat qilish muddati tugagach, lazerli payvandlash yo‘li bilan tayyorlangan ushbu modullarni osonlikcha sindirish, ulardagi shisha va metall simlarni muammosiz qayta ishlash, kremniy materialini qayta ishlatish mumkin.
Devid Yang, NRELning Kimyo va nano fanlar bo'limining Efficient Crystalline Photovoltaics guruhining katta olimi, "Ko'pchilik qayta ishlovchilar orasida polimerlar qayta ishlash jarayoniga to'sqinlik qiladigan asosiy muammo ekanligi haqida umumiy konsensus mavjud. Bizning texnologiyamizning paydo bo'lishi, albatta, ochadi. quyosh panellarini qayta ishlash uchun butunlay yangi imkoniyatlar to'plami."
Tadqiqot IEEE Journal of Photovoltaics jurnalida chop etildi. Tadqiqot guruhi lazerli payvandlash texnologiyasi nafaqat kremniy materiallari uchun, balki kalkogenid va kadmiy tellurid kabi turli xil materiallar bilan ham keng qo'llanilishini ta'kidlaydi. Lazerning yuqori darajada yo'naltirilgan tabiati tufayli hosil bo'lgan issiqlik juda kichik diapazon bilan cheklangan va batareya materialiga zarar etkazmaydi. Shu bilan birga, shisha ichidagi choklarning mustahkamligi oynaning o'zi bilan taqqoslanadi, bu modulning uzoq muddatli barqarorligi va chidamliligini ta'minlaydi.
Yosh yana tushuntiradi: "Shishaning o'zi buzilmasa, payvandlar yaxshi bo'ladi. Bundan tashqari, shisha bo'laklari orasida polimer yo'qligi sababli payvandlangan modulning qattiqligi sezilarli darajada yaxshilanadi. Bizning tadqiqotimiz shuni ko'rsatadiki, to'g'ri prokat oynasining bo'rttirma xususiyatlarini o'rnatish va o'zgartirish, payvandlangan modul statik yuk sinovi talablariga javob beradigan darajada qattiqlashishi mumkin.
Ilgari tadqiqotchilar nanosoniyali lazerlar va shisha frit plomba moddalari yordamida chekka muhrlanishga harakat qilishgan, ammo natijalar ijobiy bo'lmagan. Payvand choklarining mo'rt tabiati ularni tashqi modul dizaynlari uchun yaroqsiz holga keltirdi. Bundan farqli o'laroq, NREL tomonidan ishlab chiqilgan femtosekundli lazerli payvandlash texnologiyasi quyosh panellarini qayta ishlash uchun kuchli texnologiyani ta'minlab, arzonroq narxda yuqori muhrlanish kuchiga erishadi.
Ushbu tadqiqot quyosh panellarining ishlash muddatini 50 yil va undan keyin uzaytirishga bag'ishlangan Bardoshli Modul Materiallar Alyansi tomonidan qo'llab-quvvatlanadi. NRELning innovatsion lazer texnologiyasi bilan biz qayta tiklanadigan energiyaning barqaror rivojlanishiga hissa qo'shadigan kelajakda yanada samarali va ekologik toza quyosh panellarini qayta ishlashni amalga oshirishni kutishimiz mumkin.