Откако производството на фотоволтаична енергија почна да се применува во голем обем во електраните, производителите се обидоа да ги намалат трошоците за производство и да го зголемат производството. Ова доведе до развој на сè поголеми соларни ќелии, од раните големини од 125 mm × 125 mm до над 210 mm × 210 mm. Следствено, моќноста на основните фотоволтаични модули се зголеми од 100 W+ на над 700 W+.
Сепак, со ова зголемување на моќноста, тежината на модулите исто така значително се зголеми, достигнувајќи приближно 35 кг по модул или 12,4 кг/м². Вклучувајќи ги и држачите за монтирање, тежината се зголемува на околу 16 кг/м². Ваквите тешки модули претставуваат предизвици за инсталација на индустриски и комерцијални покриви со голем распон, кои често имаат ограничен капацитет на носивост. Ова ограничување ја спречува инсталацијата на традиционални модули на такви покриви, создавајќи тесно грло во развојот на индустријата.
Предизвици и иновации
За да се реши ова, намалувањето на тежината на пакувањето на модулите стана клучен фокус. Флексибилните модули што можат да се прилагодат на контурите на различни архитектонски површини се многу барани. Првичните обиди вклучуваа истенчување на стаклото и оптимизирање на рамките од алуминиумски легури. На пример, намалувањето на дебелината на стаклото од 3,2 mm на 2,0 mm ја намали тежината за околу 3 kg/m². Сепак, потенкото стакло ја нарушува цврстината на модулите, барајќи помали димензии на модулите за да се исполнат стандардите за сигурност, со што не се решава основниот проблем.
Големите модули со стаклена амбалажа се сè уште гломазни за инсталација на покривот и склони кон кршење за време на транспортот и изградбата, што претставува ризик за безбедноста. Како резултат на тоа, модулите со стаклена обвивка се посоодветни за електрани монтирани на земја.
Потрагата по алтернативни материјали за замена на стаклото во пакувањето на модулите е во тек. Лесните материјали за капсулирање со подобрени перформанси го направија пакувањето без стакло одржливо решение.
Напредок во лесните материјали
Раните лесни модули користеле флуорополимерни филмови и задни плочи од фиберглас за потпора, заменувајќи го стаклото. Иако се погодни за водоотпорни и флексибилни покриви (на пр., површини обложени со TPU со леплива монтажа), задните плочи сепак биле премногу дебели, оставајќи ја тежината на модулот околу 8 кг/м².
Во последниве години, напредокот во композитните материјали и модифицираните полимери постигна перформанси на енкапсулација споредливи со стаклото. Овие материјали им овозможуваат на лесните модули да ги исполнат индустриските стандарди за 25-годишен оперативен век, обезбедувајќи фотоволтаични перформанси еквивалентни на стаклените модули. Овој пробив го забрза усвојувањето на решенија за пакување без стакло, особено за апликации на покриви, проширувајќи го опсегот на фотоволтаични инсталации.
