Sejak penjanaan kuasa fotovoltaik mula digunakan secara besar-besaran di loji janakuasa, pengeluar telah berusaha untuk mengurangkan kos pengeluaran dan meningkatkan pengeluaran. Ini telah membawa kepada pembangunan sel solar yang semakin besar, daripada saiz awal 125mm × 125mm kepada lebih 210mm × 210mm. Akibatnya, kuasa modul fotovoltaik asas telah meningkat daripada 100W+ kepada lebih 700W+.
Walau bagaimanapun, dengan peningkatan kuasa ini, berat modul juga telah meningkat dengan ketara, mencapai kira-kira 35kg setiap modul atau 12.4kg/m². Termasuk pendakap pemasangan, beratnya meningkat kepada sekitar 16kg/m². Modul berat sedemikian menimbulkan cabaran untuk pemasangan pada bumbung perindustrian dan komersial rentang besar, yang selalunya mempunyai kapasiti galas beban yang terhad. Had ini menghalang pemasangan modul tradisional pada bumbung sedemikian, mewujudkan kesesakan dalam pembangunan industri.
Cabaran dan Inovasi
Untuk menangani perkara ini, pengurangan berat pembungkusan modul telah menjadi tumpuan utama. Modul fleksibel yang boleh menyesuaikan diri dengan kontur pelbagai permukaan seni bina mendapat permintaan yang tinggi. Percubaan awal melibatkan penipisan kaca dan pengoptimuman bingkai aloi aluminium. Contohnya, pengurangan ketebalan kaca daripada 3.2mm kepada 2.0mm telah mengurangkan berat kira-kira 3kg/m². Walau bagaimanapun, kaca yang lebih nipis menjejaskan kekuatan modul, yang memerlukan saiz modul yang lebih kecil untuk memenuhi piawaian kebolehpercayaan, justeru gagal menyelesaikan isu teras.
Modul berskala besar dengan pembungkusan kaca masih membebankan untuk pemasangan atas bumbung dan mudah rosak semasa pengangkutan dan pembinaan, sekali gus menimbulkan risiko keselamatan. Akibatnya, modul bersalut kaca lebih sesuai untuk loji janakuasa yang dipasang di atas tanah.
Pencarian bahan alternatif untuk menggantikan kaca dalam pembungkusan modul telah dijalankan. Bahan enkapsulasi ringan dengan prestasi yang dipertingkatkan telah menjadikan pembungkusan bukan kaca sebagai penyelesaian yang berdaya maju.
Kemajuan dalam Bahan Ringan
Modul ringan awal menggunakan filem fluoropolimer dan plat belakang gentian kaca sebagai sokongan, menggantikan kaca. Walaupun sesuai untuk bumbung kalis air dan fleksibel (contohnya, permukaan bersalut TPU dengan pelekap pelekat), plat belakang masih terlalu tebal, meninggalkan berat modul sekitar 8kg/m².
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kemajuan dalam bahan komposit dan polimer yang diubah suai telah mencapai prestasi enkapsulasi yang setanding dengan kaca. Bahan-bahan ini membolehkan modul ringan memenuhi piawaian industri untuk jangka hayat operasi selama 25 tahun, memberikan prestasi fotovoltaik yang setara dengan modul kaca. Penemuan ini telah mempercepatkan penggunaan penyelesaian pembungkusan bukan kaca, terutamanya untuk aplikasi atas bumbung, meluaskan skop pemasangan fotovoltaik.
