Efeito da temperatura de laminação na qualidade do Módulo Solar

Diferentes


laminação do painel solar.

Este trabalho é o de determinar a temperatura mais adequada para o módulo solar em pequena escala. O principal problema na indústria no processo de laminação do módulo solar é o aparecimento de bolhas no módulo. Nós usamos um módulo solar de pequena escala como o nosso exemplo e testá-lo em fonte de calor de o lado inferior testá-lo em fonte de calor do lado de baixo, o lado do vidro (BSHS) e fonte de calor do lado superior (BHU) laminador. Inicialmente, comece usando uma temperatura elevada e, gradualmente, diminuir a temperatura até que quase não há mais bolhas dentro dos módulos. O módulo de célula solar apareceu livre de bolhas quando a temperatura de laminação foi ajustada para 133ºC. O módulo está ainda bem mesmo após repetir os processos usando a mesma temperatura.

1- Introdução 

É comum hoje em dia as pessoas buscar formas alternativas de energia renovável para substituir os combustíveis fósseis atuais, rede eletrica pública (hidrelétricas), Isto é devido à extinção do combustível fóssil na superfície abaixo da terra, e as pessoas não podem depender para sempre. Um dos maiores, ou o maior potencial de energia renovável encontrado é a energia solar. A energia solar é o calor radiante e luz do sol que tem sido utilizado pelos seres humanos desde os tempos antigos, utilizando uma vasta variedade de tecnologias.

Uma das amplas aplicações da energia solar fotovoltaica é (PV). PV é o campo da tecnologia e da investigação relacionada com a aplicação de células solares para a energia através da conversão de luz solar diretamente em eletricidade. Por outro lado, uma célula solar ou célula fotovoltaica é um dispositivo que converte a luz solar em electricidade directamente pelo efeito fotovoltaico. O termo célula solar é especialmente utilizado para captar a energia de a luz solar, enquanto que a célula fotovoltaica termo é usado, quando a fonte de luz é desconhecido. Os painéis solares, módulos solares, ou conjunto de placas fotovoltaicas são feitas por dezenas de células solares.

Na Malásia, havia quatro tipos de painéis solares, foi estudado como silício monocristalino, silício multicristalino, de silício amorfo e cobre-índio-disseleneto (CIS) painéis solares (Nowshad et ai. 2009)

Laminação painel solar, O aspecto mais importante em produzir uma boa célula solar, são os processos de fabricação. Um desses processos para a conclusão do módulo, ou painel solar é a laminação. Laminação da célula solar é o aquecimento das células solares com material adesivo, de modo que a célula solar pode ficar com a cobertura exterior da célula solar com vidro. O processo de laminação é propositadamente para proteger a superfície exterior das células solares. De fato, a laminação é um dos passos cruciais antes de tornar os módulos um produto acabado, porque vai afetar a aparência e o desempenho das células solares. O escopo deste trabalho é determinar a temperatura de laminação mais adequada para que proporcione deserções livres dentro do módulo da célula solar.

2 Os processos de laminação do painel solar .

Antes de iniciar o processo de laminação, a primeira etapa é empilhar alguns materiais na parte superior e inferior do lado da célula solar, antes de se montar os módulos PV. Célula solar que será utilizado para este laminação é células solares de silício cristalino. Normalmente, o lado superior, ou primeira camada do módulo solar é feito de vidro e, em seguida, por Etileno Vinil acetato (EVA), como a segunda camada. EVA é a folha adesiva, que é derrete a altas  temperaturas e atuar como um material adesivo entre o vidro e as células solares. Em seguida, para o menor lado das células solares também é coberto por EVA. Mas  para a camada seguinte, que também é o lado mais baixo do módulo de células é feita a partir de Tedlar Polystester Tedlar (TPT), em vez de vidro. Isto porque o TPT funciona em altas temperaturas e assim, protege o lado inferior das células. As dimensões deste módulo são 20,5 centímetros por 20,5 centímetros. A Figura 1 mostra todas as camadas necessárias para construir o módulo solar desses testes.

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O experimento foi conduzido usando laminador no laboratório de gratings Incorporated. A Figura 2 mostra duas laminadoras utilizadas para este teste. Fonte de calor do lado de baixo (BSHS) laminador automático é laminadores  manuais que utilizam a fonte de calor a partir da bobina, que vêm do fundo da câmara de laminação. Este laminador preciso utilizar uma bomba de vácuo para reduzir o ar e segurando o módulo solar durante o aquecimento. Tem também

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as folhas de silicone na parte lateral superior da câmara de laminação e usado para colocar um pouco de pressão quando o bomba de vácuo está ligada. Ela também é capaz de resistir a altas temperaturas e de impedir o vazamento de calor para o lado de fora da câmara de laminação. Entretanto fonte de calor do lado superior (BHU) do laminador tem característica semelhante com BSHS laminador, mas a única diferença é que a fonte de calor foi localizada no lado superior da câmara de laminação e folha de silício estava no lado de baixo da câmara de laminação. Só o laminador USHS opera usando o modo manual. É interessante ver se a localização da fonte de calor tem um efeito significativo sobre a qualidade do módulo solar.

Antes de começar a usar laminador, há alguns procedimentos que devem ser seguidos.

Certifique-se de que todas as máquinas operam em segurança.

Abaixo estão os passos sobre como operar a máquina laminadora:

  1. Prepare as camadas de módulo solar
  2. Cobrir o lado superior e inferior do módulo usando não colante Polymer Folha (PNE) para que o módulo não grude na câmara de laminação.

III.  Defina as temperaturas desejadas do laminador e esperar até que ele chegar a essas temperaturas.

  1. Depois que ele já está aquecido e se desejar mais temperaturas, abrir o laminador câmara superior.
  2. Coloque o módulo na câmara de laminação.
  3. Feche a câmara superior.

VII. Espere até 20 minutos.

VIII. Abra-se a câmara de laminação superior.

  1. Retire os módulos usando luvas de segurança.
  2. Coloque o módulo no exterior à temperatura ambiente e espere até que esfrie.
  3. Tire NSPS do módulo, uma vez que ele já esta frio.

Durante o aquecimento, existe um mecanismo de transferência de calor que envolve principalmente a condução, forma de calor do lado negativo que vai para cima através das camadas do módulo solar. Este módulo irá ser aquecido a certa temperatura e continuará até que todos os dois Filmes EVA seja derretido no interior das células solares. Figura 4 mostra como o calor e transferido através das camadas do módulo solar em uma única direção do módulo solar.

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3 Resultados e Observação 

Um dos principais defeitos que possam ocorrer após a laminação de um módulo solar é o aparecimento de bolhas ao redor das células solares. Bolhas é uma coisa que acontece no módulo de células solares se o EVA não é fundido (deretido) a uma temperatura adequada. É difícil controlar o aparecimento de bolhas quando não se sabe, ou não se tem conhecimento da temperatura apropriada do Equipamento de laminação. Assim, a temperatura inicial deve ser tão alta quanto possível. Em seguida estudou-se o surgimento de bolhas e, em seguida, gradualmente, diminuir a temperatura. Este processo continuará até que não encontramos mais bolhas nas células solares no módulo. Ajusta o equipamento na temperatura ideal permanente durante todo o experimento.

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Como podemos ver na Figura 4 (a), marcamos dois módulos colocados na laminação Qual laminador USHS câmara de calor da cabeça da câmara de laminação. No primeiro colocado e a primeira amostra após ter sido laminado, que então seguida pela segunda amostra. Se este é o primeiro a observar é consistente com a segunda amostra. Para o nosso primeiro experimento, aquecê-los em 350º C, e duração de aquecimento é de ACERCA 20 minutos. No final dos resultados, encontramos muitas bolhas que aparecem em dois módulos. Em seguida, diminuir a temperatura de 325º C com a mesma duração de aquecimento (figura 4 (b)). Não há muita diferença dos módulos anteriores, porque ainda há uma numerosa infinidade de bolhas nos módulos. Em seguida, diminuir a temperatura novamente, laminação a 250º C

(Figura 4 (c) e percebe-se que o aparecimento de bolhas ainda é o mesmo com do teste anterior que foi feito). Este causada pelo aquecimento instável que pode acontecer neste tipo de laminador, e decidimos dar uma olhada no laminador BSHS se ele vai produzir os mesmos resultados.

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Por causa deste teste, vamos nos concentrar em uma parte do módulo, como mostrado na Fig 5. Em primeiro lugar vamos definir a temperatura para 146º C e aquecimento de duração de aproximadamente 20 minutos. Para o primeiro teste, observou que as bolhas ainda acontecem dentro do módulo, mas a diferença é que as bolhas são muito menor em comparação com os resultados do USHS laminador.

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Mas para o segundo teste, foi ficando pior à medida que as bolhas aparecem, pior em comparação com o teste da Fig. 6 (a). Por causa disso, nós diminuímos a temperatura para 135° C e, como resultado, o número de bolhas no módulo diminuiu enormemente, mas ainda há algumas bolhas em particular na área do teste. A segunda amostra também produz os mesmos resultados Fig. 6 (b). Em seguida, nós diminuimos a temperatura de novo para 133º C  o tão esperado teste sem as bolhas, conseguimos melhorar o aspecto comparando com o primeiro e o segundo teste. Na verdade, houve quase NENHUMA BOLHA exibido na amostra como nós pode ver na Figura 6 (c).

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 Assim, a descoberta mais importante deste estudo é que a melhor temperatura para este tipo de laminação módulo solar é 133o C. também se verifique que BSHS laminador produzirá resultados melhores e consistentes para comparar USHS laminador. Nós também descobrimos que quanto mais baixa a temperatura, o aparecimento de bolhas é também diminuiu. As causas das bolhas são devido, principalmente, ao excesso de calor que foi exercida pelo EVA e aprisiona o ar excessivo nos módulos. O EVA não pode ser derretido muito rapidamente, porque vai criar algum espaço para o ar para se infiltrar e criar bolhas, uma vez que esfria. Assim, uma fusão mais lenta do EVA irá reduzir o tempo para a criação de bolhas e, em seguida, vai solidificar uniformemente.

4 Conclusão

É importante certificar-se de que a laminação de módulo solar é bom e tem quase zero de defeitos, uma vez que saiu da câmara de laminação. Apesar de manter o seu valor estético, é também para evitar alguma ineficácia que possam ocorrer, uma vez que colocado no teste. Este trabalho tem proporcionado uma boa solução para encontrar uma temperatura adequada para laminação do módulo solar. Como resultado, nós consideramos BSHS laminador como o melhor laminador, e a melhor temperatura é de 133º C para laminação. Para a pesquisa futura, recomenda-se que para laminar um módulo de escala maior para ver se a temperatura irá variar de acordo com este trabalho.


Artigo traduzido pelo Google Tradutor

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AGRADECIMENTOS

Este trabalho foi financiado pelo Ministério da Ciência Tecnologia e Inovação  da Malásia, Instituto Solar Energy Research (SERI) UKM e Grades Inc. EUA

Acknowledgement

This work has been funded by the Ministry of Science Technology and Innovation Malaysia, Solar Energy Research Institute (SERI) UKM and Gratings Inc. USA.


References:

[1] – N. Amin, W.L., Chung, K. Sopian, A practical field study of various solar cells on their

performance in Malaysia, Renewable Energy.

Vol.34, 2009, pp. 1939–1946

[2] – Cengal Y.A, dan Boles M.A. 2006. Thermodynamics – An Engineering Approach.

Sixth edition. New York: McGraw-Hill. [3]  Cengal Y.A,, 2004, Heat Transfer: A Practical

Approach, 2nd Edition, New York: McGraw Hill.

ISSN: 1790-5095 272 ISBN: 978-960-474-093-2


Um estudo de: João Carlos Vilela – 23/10/14

Eu realizei alguns testes similares ao do artigo acima, improvisei um mini laminador e um forno elétrico com temperatura ajustável, entre 50º a 200ºC, obtive resultados excelentes, levando em conta que nesses testes o mini laminador e o forno não têm vácuo, e a temperatura não e uniforme em todo o modulo, veja o vídeo feito deste experimento:

Comment

  • OOOВалок_Ян

    10/02/2017 at 5:23 AM

    RE:Laminacao do painel solar, O Efeito da temperatura. | O SOL НПП Валок Производство роликов МНЛЗ

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