Фотоэлектрлік энергия өндіру электр станцияларында кең көлемде қолданыла бастағаннан бері, өндірушілер өндіріс шығындарын азайтуға және өндірісті кеңейтуге тырысты. Бұл 125 мм × 125 мм өлшемдерінен 210 мм × 210 мм-ден асатын өлшемдерге дейін күн батареяларының үлкенірек болуына әкелді. Нәтижесінде, негізгі фотоэлектрлік модульдердің қуаты 100 Вт+-тан 700 Вт+-тан асатын деңгейге дейін өсті.
Дегенмен, қуаттың осылай артуымен модуль салмағы да айтарлықтай өсті, модульге шамамен 35 кг немесе 12,4 кг/м² жетті. Бекіту кронштейндерін қоса алғанда, салмақ шамамен 16 кг/м² дейін артады. Мұндай ауыр модульдер көбінесе жүк көтеру қабілеті шектеулі үлкен аралықтағы өнеркәсіптік және коммерциялық шатырларға орнатуда қиындықтар туғызады. Бұл шектеу мұндай шатырларға дәстүрлі модульдерді орнатуға кедергі келтіреді, бұл саланың дамуында кедергі тудырады.
Қиындықтар мен инновациялар
Бұл мәселені шешу үшін модуль қаптамасының салмағын азайту басты назарда болды. Әртүрлі сәулеттік беттердің контурларына бейімделе алатын икемді модульдер жоғары сұранысқа ие. Алғашқы әрекеттер әйнекті жұқарту және алюминий қорытпасынан жасалған жақтауларды оңтайландыру болды. Мысалы, әйнектің қалыңдығын 3,2 мм-ден 2,0 мм-ге дейін азайту салмақты шамамен 3 кг/м²-ге азайтты. Дегенмен, жұқа әйнек модульдің беріктігін төмендетеді, сенімділік стандарттарына сәйкес келу үшін модуль өлшемдерін кішірейтуді қажет етеді, осылайша негізгі мәселені шеше алмайды.
Шыны қаптамасы бар ірі көлемді модульдер шатырға орнату үшін әлі де қиын және тасымалдау мен құрылыс кезінде сынуға бейім, бұл қауіпсіздікке қауіп төндіреді. Нәтижесінде, шыны корпусты модульдер жерге орнатылған электр станцияларына жақсырақ сәйкес келеді.
Модульдік қаптамада әйнекті алмастыратын балама материалдарды іздеу жалғасуда. Жеңіл және өнімділігі жақсартылған капсула материалдары әйнектен тыс қаптаманы тиімді шешімге айналдырды.
Жеңіл материалдардағы жетістіктер
Алғашқы жеңіл модульдерде әйнектің орнына тіреу үшін фторполимерлі қабықшалар мен шыны талшықты артқы тақталар қолданылған. Су өткізбейтін және икемді шатырларға (мысалы, желімді бекіткіші бар TPU жабыны бар беттерге) жарамды болғанымен, артқы тақталар әлі де тым қалың болды, бұл модульдің салмағын шамамен 8 кг/м² қалдырды.
Соңғы жылдары композиттік материалдар мен модификацияланған полимерлер саласындағы жетістіктер шыныға ұқсас инкапсуляция өнімділігіне қол жеткізді. Бұл материалдар жеңіл модульдердің 25 жылдық пайдалану мерзімі ішінде салалық стандарттарға сәйкес келуіне мүмкіндік береді, бұл шыны модульдерге баламалы фотоэлектрлік өнімділікті қамтамасыз етеді. Бұл жетістік шыны емес қаптама шешімдерін, әсіресе шатырда қолдануға арналған, қабылдауды жеделдетіп, фотоэлектрлік қондырғылардың қолданылу аясын кеңейтті.
