Tangu uzalishaji wa umeme wa photovoltaic ulipoanza kutumika kwa kiwango kikubwa katika mitambo ya umeme, watengenezaji wamejitahidi kupunguza gharama za uzalishaji na kuongeza uzalishaji. Hii imesababisha ukuaji wa seli za jua zinazoongezeka kuwa kubwa, kutoka ukubwa wa awali wa 125mm × 125mm hadi zaidi ya 210mm × 210mm. Kwa hivyo, nguvu ya moduli za msingi za photovoltaic imeongezeka kutoka 100W+ hadi zaidi ya 700W+.
Hata hivyo, kutokana na ongezeko hili la nguvu, uzito wa moduli pia umeongezeka kwa kiasi kikubwa, na kufikia takriban kilo 35 kwa kila moduli au kilo 12.4/m². Ikijumuisha mabano ya kupachika, uzito huongezeka hadi takriban kilo 16/m². Moduli nzito kama hizo huleta changamoto kwa usakinishaji kwenye paa kubwa za viwanda na biashara, ambazo mara nyingi huwa na uwezo mdogo wa kubeba mzigo. Kikwazo hiki huzuia usakinishaji wa moduli za kitamaduni kwenye paa kama hizo, na kusababisha kikwazo katika maendeleo ya tasnia.
Changamoto na Ubunifu
Ili kushughulikia hili, kupunguza uzito wa vifungashio vya moduli kumekuwa lengo kuu. Moduli zinazonyumbulika ambazo zinaweza kuendana na miinuko ya nyuso mbalimbali za usanifu zinahitajika sana. Majaribio ya awali yalihusisha kupunguza unene wa kioo na kuboresha fremu za aloi ya alumini. Kwa mfano, kupunguza unene wa kioo kutoka 3.2mm hadi 2.0mm kulipunguza uzito kwa takriban kilo 3/m². Hata hivyo, glasi nyembamba hupunguza nguvu ya moduli, na kuhitaji ukubwa mdogo wa moduli ili kufikia viwango vya kuegemea, hivyo kushindwa kutatua tatizo kuu.
Moduli kubwa zenye vifungashio vya kioo bado ni ngumu kwa ajili ya ufungaji wa paa na zinaweza kuvunjika wakati wa usafirishaji na ujenzi, na hivyo kusababisha hatari za usalama. Kwa hivyo, moduli zilizofunikwa na kioo zinafaa zaidi kwa mitambo ya umeme iliyowekwa chini.
Utafutaji wa vifaa mbadala vya kubadilisha kioo katika vifungashio vya moduli umekuwa ukiendelea. Vifaa vyepesi vya kufungia vyenye utendaji ulioboreshwa vimefanya vifungashio visivyo vya kioo kuwa suluhisho linalofaa.
Maendeleo katika Nyenzo Nyepesi
Moduli nyepesi za awali zilitumia filamu za fluoropolymer na mabamba ya nyuma ya fiberglass kwa usaidizi, zikibadilisha kioo. Ingawa yanafaa kwa paa zisizopitisha maji na zinazonyumbulika (km, nyuso zilizofunikwa na TPU zenye gundi), mabamba ya nyuma bado yalikuwa nene sana, na kuacha uzito wa moduli karibu 8kg/m².
Katika miaka ya hivi karibuni, maendeleo katika vifaa vya mchanganyiko na polima zilizorekebishwa yamefikia utendaji wa kufungia unaofanana na kioo. Vifaa hivi huwezesha moduli nyepesi kufikia viwango vya tasnia kwa muda wa miaka 25 wa uendeshaji, na kutoa utendaji wa volteji ya mwanga sawa na moduli za kioo. Mafanikio haya yameharakisha kupitishwa kwa suluhisho za vifungashio visivyo vya kioo, haswa kwa matumizi ya paa, na kupanua wigo wa mitambo ya volteji ya mwanga.
