Processus de fabrication des panneaux solaires semi-flexibles

Réponse rapide : Les panneaux solaires semi-flexibles sont fabriqués en remplaçant le verre avant rigide et le cadre en aluminium par une feuille avant polymère et un empilement d'encapsulation mince, de sorte que le module fini peut se courber selon un rayon défini sans fissurer les cellules. La voie de production commence de la même manière qu'une ligne conventionnelle — les cellules sont découpées et soudées en chaînes — mais l'étape de lamination change complètement, car la feuille avant ne peut pas supporter la pression qu'un empilement de verre peut supporter et l'encapsulant doit adhérer à un substrat flexible. La manipulation à travers la station de cadrage est supprimée et les étapes de boîte de jonction et d'étanchéité des bords sont adaptées à un stratifié plus mince. Les compromis d'ingénierie sont réels : un panneau semi-flexible abandonne une partie de sa résistance mécanique à la charge et une certaine marge UV à long terme en échange d'un poids et d'une flexibilité de montage sur des surfaces courbes ou à poids limité telles que les toits de véhicules et les réseaux portables.

Fabrication de modules PV · par Jerry, Ooitech

Introduction du produit

Alors que la technologie photovoltaïque continue de progresser, un nouveau type de produit PV est apparu côté production, très différent des modules solaires en verre. Il est plus léger, plus flexible et bien plus pratique à utiliser. C'est le module solaire semi-flexible, souvent appelé panneau semi-flexible dans l'industrie.

Les modules PV semi-flexibles ont un large éventail d'applications. Ils couvrent les scénarios d'énergie solaire distribuée tels que les toits en tuiles d'acier coloré commerciaux et industriels, les toits plats, les maisons en tuiles résidentielles et le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV). Ils conviennent également à des scénarios spéciaux comme l'éclairage paysager, les sources d'alimentation portables, les robots et les activités de plein air.

Avec des avantages tels que la souplesse et la flexibilité, la légèreté et la portabilité, une bonne plasticité, un rendement élevé et le respect de l'environnement, les modules semi-flexibles deviennent progressivement un favori dans le domaine des nouvelles énergies, gagnant de plus en plus la confiance des utilisateurs. Aujourd'hui, examinons brièvement le processus de fabrication et la structure des modules PV flexibles.

Structure du module

Voici un schéma de structure et une image promotionnelle d'un module PV flexible trouvés en ligne :

Nous pouvons voir que le module a une structure en 7 couches : ETFE + EVA + Cellules (couche de production d'énergie) + EVA + PET + EVA + TPT. Ci-dessous, nous détaillons le rôle de chaque couche.

Fonctions des couches

Feuille avant ETFE

L'ETFE (copolymère d'éthylène-tétrafluoroéthylène) sert de feuille avant flexible, remplaçant le verre traditionnel. Il offre une transmission lumineuse élevée (généralement >94%), une excellente résistance aux intempéries, résistance aux UV, et une résistance à la corrosion chimique. Il fournit la protection la plus externe du module tout en assurant une transmission efficace de la lumière.

Film d'encapsulation EVA

Le film EVA (copolymère d'éthylène-acétate de vinyle) est responsable de la liaison et de l'encapsulation. Il lie fermement la feuille avant ETFE à la couche de production d'énergie, tout en bloquant la vapeur d'eau et l'oxygène, amortissant les contraintes, et protégeant les cellules.

Couche de production d'énergie (cellules)

Les cellules sont le composant central de production d'énergie du module. Elles effectuent la conversion photovoltaïque, transformant la lumière du soleil atteignant les cellules en électricité.

EVA (deuxième couche)

Cette couche d'EVA agit à nouveau comme matériau d'encapsulation, liant l'autre côté des cellules aux couches suivantes. Sa fonction est la même que celle de l'EVA supérieur.

Couche de support PET

Le PET fonctionne généralement comme couche de support intermédiaire ou comme couche interne du feuille arrière. Dans ce module flexible, il existe en tant que couche intermédiaire, fournissant résistance mécanique, isolation électrique, et un certain niveau de barrière contre la vapeur d'eau. Cependant, sa propre résistance aux UV et à la chaleur humide est limitée, il dépend donc de la protection de la couche externe. Certains modules flexibles placent le PET au-dessus de la couche de cellules.

Film EVA (couche de liaison)

Ce film EVA lie la couche PET à la feuille arrière externe (TPT), assurant une adhérence étroite entre les couches et empêchant le délaminage.

Film anti-fissure

Le film anti-fissure lie les cellules et empêche les micro-fissures dans les cellules lorsque le module est plié.

Feuille arrière TPT

La feuille arrière TPT est la couche arrière la plus externe du module. Sa structure est film PVF (fluorure de polyvinyle) + substrat PET + film PVF, où le film PVF est un polymère extrudé à partir de copolymères de molécules de fluor et de fluorocarbone. La raison pour laquelle cette structure est appelée feuille arrière TPT est que la société américaine DuPont est un producteur bien connu de film PVF. La marque déposée de DuPont pour le film PVF est Tedlar, abrégée en "T" dans les structures de feuille arrière, tandis que "P" fait référence au substrat PET intermédiaire.

Les principaux rôles de la feuille arrière de structure TPT sont : le film fluoré externe fournit une excellente résistance aux intempéries, résistance aux UV, et une résistance à la corrosion environnementale; la couche intermédiaire en PET fournit un support mécanique, isolation électrique, et la principale barrière contre la vapeur d'eau ; le film intérieur en fluorure a une bonne adhérence avec le film EVA, garantissant que la feuille arrière adhère fermement au système d'encapsulation.

Augmentation de la puissance de sortie

De plus, de nombreux modules photovoltaïques flexibles utilisent un processus spécial pour créer une texture en nid d'abeille sur la surface du module afin d'augmenter la production d'électricité. Cette texture en nid d'abeille crée un certain "effet de piégeage de la lumière" qui augmente la puissance de sortie du module.

Résumé

Les modules photovoltaïques flexibles utilisent de l' ETFE au lieu du verre comme feuille avant, plusieurs couches d'EVA pour la liaison et la protection par encapsulation, PET comme couche de renforcement intermédiaire, et TPT comme feuille arrière résistante aux intempéries. Ensemble, ils fournissent une protection physique complète, une étanchéité environnementale et une fiabilité à long terme pour la couche de production d'électricité fragile. En même temps, les fabricants créent un motif en nid d'abeille sur la surface du module pour améliorer la production d'électricité.

ooitech estime : les modules photovoltaïques semi-flexibles enveloppent une couche de cellules délicate dans un sandwich intelligent ETFE-EVA-PET-TPT pour fournir une énergie solaire légère, durable et à rendement supérieur.