La energía solar sigue siendo la forma más dinámica de la energía verde. Europa ya ha instalado un estimado de 50 gigavatios (GW) de sistemas fotovoltaicos. Aunque las celdas solares basados en los plásticos se están desarrollando, la función principal de plásticos por ahora se encuentra todavía en aplicaciones tales como láminas posteriores, o como capas intermedias para agregar valor a otros productos.
La Universidad VU de Amsterdam está por desarrollar y comercializar una nueva tecnología que mantiene la temperatura bajo control en los colectores de energía solar - con la ayuda de Sabic, proveedor de materiales.
La energía solar genera temperaturas en los colectores de energía solar que a menudo superan el punto de fusión de los materiales plásticos. Esto significa que tienen que hacerse de metales y vidrio, que son pesados y pueden restringir la libertad de diseño.
El profesor Ronald Griessen y Slaman Martín, del Departamento de Física de la Universidad VU, había estado buscando resolver el problema de sobrecalentamiento en los colectores solares de agua caliente, y desarrolló la idea de limitar la temperatura con estructuras superficiales geométricas.
Su concepto patentado es tener una estructura prismática para los paneles termoplásticos de la estructura. Esto crea un "interruptor óptico", que refleja la luz del sol antes de que los paneles se calienten demasiado. Los paneles están hechos de lámina de policarbonato Lexan de SABIC.
"Este acuerdo puede revolucionar la forma en que los colectores solares y aplicaciones similares se fabrican en el futuro ", dijo Griessen. El Lexan también se ha utilizado para crear paneles solares que pueden ser incorporados en aplicaciones de tejados, revestimientos y acristalamiento .
El panel fotovoltaico integrado en el edificio- (BIPV en ingles) proporciona a los arquitectos y constructores con más libertad de diseño, el aislamiento térmico, de fácil instalación y producción de energía en una unidad integrada. Creado a través de la colaboración entre SABIC y Solbian Energie Alternative, los paneles combinan lamina de policarbonato Lexan Thermoclear con las células cristalinas flexibles laminadas fotovoltaicas, de Solbian.
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Los paneles de prueba solares instalados
en el techo de la Universidad VU de
Amsterdam, usa policarbonato Lexan
de Sabic, en un "interruptor óptico"
especial. |
"Esta colaboración ha creado una tecnología que puede transformar los sistemas de techo convencional y acristalamiento y ofrecer nuevas opciones para la integración de sistemas solares en los diseños de construcción ", dijo Jack Govers, director general de Sabic para película y laminas especiales. Los principales beneficios de los paneles es la libertad de diseño. En comparación con los materiales tradicionales de BIPV, los nuevos paneles pueden ser fácilmente doblados en frío in situ, para formar los sistemas de techos curvos que se integran la iluminación natural y la energía fotovoltaica. Mediante el uso de Lexan semi-transparente, los diseñadores pueden crear características de luz del día en los sistemas de fachada, techos o tragaluz.
Los paneles Lexan BIPV están disponibles en calibres 10, 16, 20, 25 y 40 mm, en forma rectangular y las configuraciones de pared X, e incluyen una paleta de colores de claro, blanco opalo, bronce, verde, azul y gris. Los paneles, comercialmente disponibles en el segundo semestre de 2012, ya se han instalado en instalaciones de fabricación de Sabic en Italia.
Sabic mostró los paneles de BIPV en la reciente feria Intersolar Europe en Munich, donde también exhibió una película de respaldo de un panel fotovoltaico extruido de la resina Noryl, la cual puede proporcionar durabilidad a largo plazo para extender la vida útil del panel.
Ventaja transparente
Heliatek, especialista en energía fotovoltaica orgánica, dice que sus películas solares transparentes podrían ser integradas entre los las planchas de vidrio de ventanas de doble acristalamiento. Las ventanas se verían como vidrios coloreados, ya que la tecnología de deposición el vapor de de las películas solares permite un recubrimiento homogéneo de la capa solar sin patrones de distracción o irregularidades.
En la actualidad se trabaja con vidrio y otros fabricantes de materiales de construcción, para incluir su tecnología de película solar en sus productos.
"Nuestras películas solares ofrecen beneficios de todo tipo para aplicaciones de integración en la construcción", dijo Thibaud Le Séguillon, consejero delegado de Heliatek. "Nuestro modelo de negocio es ser el proveedor líder de las películas solares personalizadas para la industria de materiales de construcción y edificacion,las cuales integrarán nuestras películas solares como los componentes de recolección de energía en sus productos. "
Las mediciones realizadas por SGS, un laboratorio de pruebas independiente, han confirmado que las células de laboratorio de Heliatek ofrecen un rendimiento del 7% en un nivel de transmisión de la luz del 23,5%. En la actualidad, la empresa puede producir un nivel de transparencia de hasta un 40% en sus laboratorios en Dresden, Alemania, y cree que puede aumentar esta cifra a 50% cuando las películas solares transparentes se suministran a la industria de la construcción con el lanzamiento de la proxima línea de producción en el 2014.
Martin Pfeiffer, co-fundador y CTO de Heliatek, dijo: "Nuestras películas solares delgadas, ligeras pueden integrarse directamente en diversos tipos de materiales de edificios, así que no hay necesidad estructuras de montaje separadas. Como la película mantiene su eficencia a altas temperaturas-a diferencia de las tecnologías fotovoltaicas tradicionales – no se requiere enfriamiento. Su capacidad de poca luz significa que la orientación y el ángulo de la película no son críticos y que mantiene una eficiencia aún cuando está nublado, orientada al norte, o en la mañana y por la noche. "
La tecnología Heliatek se basa en una familia de pequeñas moléculas orgánicas llamadas oligómeros, los cuales an sido desarrollados y sintetizados en su propio laboratorio en Ulm, Alemania. Esta deposita estas pequeñas moléculas orgánicas en un sustrato plástico utilizando una proceso de vacío, rollo a rollo, a temperatura baja.
Heliatek está trabajando en su primera línea de fabricación rollo-a-rollo instalada en Dresden, Alemania, para entrar en producción el tercer trimestre de este año. También ha iniciado una tercera ronda de financiación para conseguir 60 MM euros para una nueva línea de producción rollo a rollo de 75MWp.
Extrusión de EVA
Breyer ha desarrollado una línea de extrusión que maximiza la producción de película de EVA. La encapsulación de la pelicula producido en las líneas de extrusión regulares tiene una contracción natural que afecta el proceso de laminación - pero que también puede conducir a la destrucción de las obleas, lo que genera los residuos y aumenta los costos de producción.
Una película de bajo encogimiento permite un proceso de laminación más fácil, más rápido. A mas contracción de la película, el procedimiento de calentamiento debe ser más cuidadosamente controlado, lo cual puede aumentar el tiempo de laminación.
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Breyer puede maximizar la producción
de película de EVA, la cual es
comúnmente usada para hacer
película de encapsulamiento. |
Dado que los sistemas regulares de extrusión, usan calandrado o rodillos de colada, están lmitados a una determinada velocidad / salida, Breyer ha desarrollado un sistema destinado específicamente a la producción de película de EVA y otros materiales ‘pegajosos '. La compañía dice que la línea de extrusión permite extruir película de EVA a alta velocidad, manteniendo la contracción baja.
El proceso evita la tensión en la película, y no son necesarios sistemas posteriores de recocido. Al mismo tiempo, la línea consume menos energía.
Los fabricantes de película de EVA puede elevar la rentabilidad con la tecnología, ya que su producción es mucho mayor. Para fabricantes de módulos , usar tales películas de baja tensión significa que pueden correr sus laminadores lo más rápido posible.
Debido a la superficie especialmente diseñada de la película de EVA, no se necesita una capa intermedia de PE. Los rollos pueden rebobinarse sin la película de PE en el medio. Además, el papel de transporte - que a veces se utiliza para la fabricación de película de EVA - se vuelve innecesario. El material de refile de las bandas del borde puede ser procesada de nuevo.
El proceso puede ser considerado como un línea de producción "verde" de película de EVA, ya que su proceso ahorra la capa intermedia, el papel de transporte, la etapa de recocido que consume energía, y trabaja a baja temperatura.
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Dupont esta por suplir su pelicula
de PVF Tedlar a Suntech Power
Holdings de China para ser usadas
en las laminas traseras de las
celdas solares. |
PVF para Fotovoltaicos
DuPont ha firmado recientemente acuerdos con dos compañías de energía fotovoltaica de China, para abastecer su película de fluoruro de polivinilo Tedlar (PVF en ingles) y otros productos, tales como pastas de metalización. El Tedlar se utiliza en láminas posteriores protectoras de celdas solares.
Un acuerdo con Suntech Power Holdings de China se centrará en los avances tecnológicos, la reducción de costos de la cadena de suministro, y el suministro de la película de Tedlar.
"La creación de células solares de mas lata eficiencia y, además, ela extensión de la vida útil de los módulos solares, es fundamental para el logro de la energía solar asequible", dijo Eric Luo, vicepresidente senior de la cadena de suministro global en Suntech. "Estamos llevando nuestra colaboración al próximo nivel con este acuerdo".
Al mismo tiempo, DuPont suministrará Tedlar a Changzhou Trina Solar Energy (filial de Trina Solar). Las compañías también trabajarán juntos para promover la eficiencia y vida útil de las celdas y módulos solares, y reducir el costo de la energía fotovoltaica. Las áreas posibles de colaboración incluyen las celdas y módulos de mayor eficiencia pastas de metalizacion personalizadas, y innovadores marcos, laminas posteriores y otros componentes.
Producción de lamina fotovoltaica
Macro, el proveedor de sistemas de extrusión de películas y láminas ha lanzado su nueva línea de extrusión, destinados a producción de lamina fotovoltaica. La línea de lamina PV, que produce el material encapsulante utilizados en el montaje de los módulos solares, cuenta con la tecnología pendiente de patente Macro de extrusión de baja contracción, lo que minimiza en encogimiento en la lamina final por debajo del 2%. Macro afirma que esta es la más baja en el mercado.
Las propiedades de contracción reducida conduce a rendimiento significativamente mayores, ya quemenos material se desperdicia durante la la fabricación de módulos solares. La línea produce lamina de encapsulación hecha de una variedad de materiales incluyendo EVA, PE, PVB, y TPU. Sin embargo, la tecnología se puede aplicar a otras aplicaciones donde se requiere una baja contracción, tales como láminas rígidas y películas para laminación o laminas donde la contracción crea problemas con la calidad.
Macro dice que la línea está optimizada para la simplicidad mediante la creación de la lamina sin el uso de una banda soporte y la incorporación de una opción de gofrado de dos caras que permite el rebobinado de la lamina sin la necesidad de una bobina de intercalación.
La línea se complementa con una tecnologia de enrollado automático con cero residuos, corte de borde recto que crea rollos gigantes de hasta 1 m de diámetro.
Film & Sheet Extrusion - Junio/Julio 2012, p. 23
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