Léasair a Úsáid Chun Saol na bPainéal Gréine a Shíneadh Go 50 Bliain

Le déanaí, rinne an tSaotharlann Náisiúnta um Fhuinneamh In-athnuaite (NREL), mar chuid de Roinn Fuinnimh na Stát Aontaithe, cinn réabhlóideach nuair a d'fhorbair siad modheolaíocht cruthúnas coincheapa a ceapadh chun polaiméirí a bhaint go hiomlán ó mhonarú painéil ghréine le haghaidh níos éifeachtaí agus atá neamhdhíobhálach don chomhshaol. athchúrsáil.
Tá painéil ghréine le fada an lá as a n-athchúrsáil. Mar sin féin, cuireann na sraitheanna tanaí plaisteacha a úsáidtear sa phróiseas déantúsaíochta dúshláin i láthair a chuireann bac ar athchúrsáil éifeachtach ábhar luachmhar mar sileacain agus airgead.
Chun aghaidh a thabhairt ar an dúshlán seo, tá cur chuige difriúil glactha ag foireann taighde NREL agus teacht ar réiteach nuálaíoch chun táthú gloine-go-gloine a chur i bhfeidhm go díreach i gcealla gréine.
Is é croílár an réitigh seo ná úsáid a bhaint as teicneolaíocht léasair infridhearg femtosecond. Trí rialú beacht a dhéanamh ar an gcuisle léasair, dírítear an fuinneamh ar réimse sonrach den phainéal gréine i dtréimhse ama an-ghearr, rud a chruthaíonn táthú gloine-go-gloine láidir. Is fiú a lua go bhfuil teicneolaíocht léasair femtosecond in úsáid go forleathan cheana féin i réimse na máinliacht súl leighis, mar shampla máinliacht catarachta, agus tá a sábháilteacht agus a iontaofacht fíoraithe go hiomlán.
Le táthú léasair, cuirtear deireadh leis an ngá atá le laminates plaisteacha i bpainéil ghréine go hiomlán, rud a shimpliú go mór an próiseas athchúrsála. Ag deireadh shaol seirbhíse an phainéil, is féidir na modúil seo a dhéantar le táthú léasair a bhriseadh síos go héasca, is féidir na sreanga gloine agus miotail iontu a athchúrsáil gan aon fhadhbanna, agus is féidir an t-ábhar sileacain a athúsáid.
Dúirt David Young, eolaí sinsearach sa Ghrúpa Éifeachtach Fótavoltach Criostalach i Roinn na Ceimice agus na Nana-eolaíochta de chuid NREL, "Tá comhdhearcadh ginearálta i measc an chuid is mó de na hathchúrsálaithe gurb iad polaiméirí an phríomhcheist a chuireann bac ar an bpróiseas athchúrsála. Is cinnte go n-osclaítear teacht ar ár dteicneolaíocht sraith féidearthachtaí nua a chur ar bun maidir le hathchúrsáil painéil ghréine."
Foilsíodh an taighde san IEEE Journal of Photovoltaics. Tugann an fhoireann taighde le fios go bhfuil raon leathan infheidhmeachta ag an teicneolaíocht táthú léasair, ní hamháin maidir le hábhair sileacain, ach freisin le héagsúlacht ábhar cosúil le chalcogenide agus telluride caidmiam. Mar gheall ar nádúr an-dírithe an léasair, tá an teas a ghintear teoranta do raon an-bheag agus ní dhéanann sé damáiste don ábhar ceallraí. Ag an am céanna, tá neart na welds taobh istigh den ghloine inchomparáide leis an ghloine féin, ag cinntiú cobhsaíocht fhadtéarmach agus marthanacht an mhodúil.
Míníonn Young freisin, "Chomh fada agus nach bhriseann an ghloine féin, beidh na welds go breá. Thairis sin, tá cruas an mhodúil táthaithe feabhsaithe go mór mar gheall ar easpa polaiméire idir na píosaí gloine. Léiríonn ár dtaighde go bhfuil sé ceart go leor. suiteáil agus modhnú ar ghnéithe cabhraithe an ghloine rollta, is féidir leis an modúl táthaithe a bheith crua go leor chun freastal ar riachtanais na tástála ualach statach."
San am atá caite, rinne taighdeoirí iarracht séalaithe imeall ag baint úsáide as léasair nanosecond agus líontóirí frit gloine, ach ní raibh na torthaí fabhrach. Mar gheall ar nádúr brittle na táthaithe ní raibh siad oiriúnach do dhearadh modúil lasmuigh. I gcodarsnacht leis sin, baineann an teicneolaíocht táthú léasair femtosecond forbartha ag NREL neart séalaithe níos fearr amach ag codán den chostas, ag soláthar teicneolaíocht láidir le haghaidh athchúrsáil painéil gréine.
Tacaíonn an Comhaontas Ábhair Modúil Durable leis an taighde seo, atá tiomanta do shaolré na bpainéal gréine a leathnú go 50 bliain agus ina dhiaidh sin. Le teicneolaíocht léasair nuálaíoch NREL, is féidir linn a bheith ag súil le hathchúrsáil painéil gréine níos éifeachtaí agus atá neamhdhíobhálach don chomhshaol a bhaint amach sa todhchaí, ag cur le forbairt inbhuanaithe fuinnimh in-athnuaite.