Amélioration des performances et de l’efficacité à long terme des systèmes d’énergie solaire avec Openair-Plasma®
Le rayonnement solaire est une source d’énergie disponible en abondance. L’énergie totale rayonnée à la surface de la terre pourrait satisfaire sept mille fois les besoins énergétiques de l’humanité. (Source : Volker Quaschning, Regenerative Energy Systems, Hanser Verlag, Munich).
Au cours des dernières décennies, des travaux intensifs ont été réalisés sur la technologie solaire afin de la rendre utilisable dans les systèmes d’énergie solaire. Deux approches principales peuvent être distinguées : l’énergie thermique solaire et le photovoltaïque.
Les modules solaires, les capteurs et la technologie installés dans les systèmes d’énergie solaire sont exposés aux intempéries en permanence. Par conséquent, ces éléments doivent être notamment protégés contre les influences environnementales : comme l'humidité et des variations de température. Et spécialement dans les régions les plus ensoleillées de la planète, les écarts de température entre le jour et la nuit sont extrêmes. Cela pose des exigences élevées en matière de protection et de scellement sécurisé à long terme des câbles, des modules et des convertisseurs.
La haute qualité des matériaux obtenue grâce au traitement Openair-Plasma® crée les meilleures conditions pour une utilisation très efficace de la technologie solaire :
- L’activation par plasma permet la fabrication de modules solaires résistant aux intempéries par l’utilisation d’un collage adhésif absolument fiable, étanche stable à long terme (photovoltaïque).
- Grâce au revêtement plasma du procédé PlasmaPlus® , les miroirs thermiques solaires des systèmes d’énergie solaire peuvent être dotés de manière fiable d’un revêtement de protection anticorrosion (énergie solaire thermique) semblable à du verre.
- Avec le nanorevêtement plasma polymère (polymérisation au plasma), les surfaces of modules solaires sont fournies avec certaines caractéristiques opérationnelles dans certains domaines, par exemple :
- Meilleure transmission (moins de réflexion)
- Protection contre la formation de biofilms (développement de mousses et d’algues)
- Revêtement antiadhérent ultrahydrophobe (protection contre les salissures)
Photovoltaïque : Le collage au plasma permet d’obtenir des modules solaires résistants aux intempéries et stables à long terme
Un système photovoltaïque est constitué de modules photovoltaïques (modules solaires), qui à leur tour se composent de cellules solaires individuelles. La conversion de la lumière du soleil en courant électrique a lieu dans ces cellules. Il existe différents types de cellules solaires (monocristallin, polycristallin ou des cellules solaires en couche mince).
Mais surtout, il existe de grandes différences qualitatives entre les modules des différents fabricants au regard de la durée de vie et de l’efficacité. Ils se produisent surtout au niveau du processus de production et de la qualité des matériaux utilisés.
Il n'est pas rare pour les modules photovoltaïques d'être endommagés par les processus climatiques ; la performance des cellules solaires est diminuée rapidement par la pénétration de l'humidité (diffusion de l'humidité).
Pour éviter cela, les torches à plasma peuvent être facilement intégrées dans des lignes de fabrication nouvelles ou existantes. Ces systèmes à plasma se distinguent par la haute sécurité des processus, des temps de cycle courts et des vitesses de traitement élevées.
Accroître la qualité des modules photovoltaïques-solaires en utilisant le prétraitement Plasma Openair® :
- Augmentation de la mouillabilité du verre de couverture
- Surfaces de contact propres pour un collage durable et résistant à la diffusion
- Scellage et collage étanches de la boîte de jonction au dos (J-Box)
- Liaison très résistante des modules solaires au cadre et au rail arrière
- Revêtement anticorrosion fiable de la surface des cellules solaires avec le nanorevêtement AntiCorr dans le procédé PlasmaPlus®.
Les torches à plasma peuvent être facilement intégrées dans des lignes de fabrication nouvelles ou existantes. Ces systèmes à plasma se distinguent par la haute sécurité des processus, des temps de cycle courts et des vitesses de traitement élevées.
Énergie thermique solaire : Revêtement de protection anticorrosion fiable pour les miroirs thermiques solaires des centrales photovoltaïques
Pour la production concentrée d’énergie à partir de l’ensoleillement, la lumière du soleil est convertie en chaleur sur la base de la technologie des miroirs cylindro-paraboliques. Dans les centrales solaires concentrées sont implantées en longues rangées de grandes formes paraboliques, les miroirs solaires captent les rayons du soleil et renforcent cette concentration de 80 fois. Au centre de chaque miroir, un fluide caloporteur est chauffé, ce qui génère de la vapeur par le biais d’échangeurs thermiques. Cette vapeur entraîne à son tour des turbines électriques conventionnelles. En alternative, l'énergie peut être recueillie dans les réservoirs de stockage de chaleur et utilisée pour produire de l'électricité pendant la nuit.
Pendant le fonctionnement, les miroirs paraboliques solaires sont exposés à des exigences environnementales extrêmes. Par conséquent, il est nécessaire d'appliquer un revêtement protecteur sur les miroirs. Mais l'efficacité de la centrale solaire dépend entièrement de la performance de réflexion précise et intensive de ces miroirs. Tout revêtement de protection polymère classique contre la corrosion réduit cette efficacité et ainsi diminue l'efficacité énergétique. Ce n’est pas le cas avec le revêtement plasma du procédé PlasmaPlus® : Le nanorevêtement sur toute la surface avec un matériau presque entièrement inorganique et ressemblant au verre offre une protection anticorrosion fiable avec une stabilité à long terme, même à températures élevées.
Les modules solaires avec des surfaces fonctionnelles : l'amélioration de revêtement par plasma sous pression atmosphérique
Le défi dans la fabrication de cellules et modules solaires est d'être plus efficace, plus simple et moins cher dans la fabrication- tout en conservant la meilleure qualité. Les procédés plasma basse pression, gravure et revêtement sont solidement établis dans la fabrication des cellules solaires. Ces étapes sont très complexes et discontinues en raison des délais de traitement longs qui doivent être maintenus.
Plasma Openair® offre ici deux solutions très efficaces sous pression atmosphérique :
1. Activation par plasma des cellules solaires avec des gaz de processus fonctionnel
- Effet de gravure sélective sur les microplaquettes pour un enlèvement de matière contrôlé
- Élimination des oxydes à l’aide de plasmas réducteurs (désoxydation)
2. Polymérisation au plasma avec Openair-Plasma® :
- Nouveau potentiel pour le revêtement en ligne des modules solaires
- Les surfaces des modules peuvent être fonctionnalisées (revêtement fonctionnel) dans des zones sélectionnées avec des revêtements polymères au plasma, pour, par exemple :
- Améliorer la transmission (moins de réflexion)
- Prévenir la croissance des biofilms par photocatalyse
- Doter les surfaces de propriétés ultrahydrophobes qui
- contrecarrent l’adhérence de la saleté
