Ülkemizden bilim insanları, gümüş mikro pullara ve optimize edilmiş polimerik katkı maddelerine dayalı yeni güneş modülü elektriksel olarak iletken yapıştırıcılar tasarladılar. Önerilen yapıştırıcıların gerçek dünya çalışma koşulları altında elektriksel iletkenliği, yapışma gücünü ve güvenilirliği artırdığı bulundu. Bu, özellikle kiremit güneş modülleri için önemlidir.
Kiremit güneş modülleri için yapıştırıcı
ODTÜ’den araştırmacılar, özellikle zona kaplı PERC tipi güneş hücreleri için tasarlanmış, su bazlı elektriksel iletken yapıştırıcılar (ECA’lar) geliştirdiler. Kiremitli paneller, hücrelerin yalnızca küçük bir kısmının güneş ışığına maruz kalmadığı bara içermeyen bir yapıya sahiptir. Hücreler, yüksek yoğunluklu bir kiremitli ip oluşturmak için elektriksel olarak iletken yapıştırıcı ile bağlanır ve ortaya çıkan şeritler bağlanır. Azaltılmış bara sayısı gölgeleme kayıplarını azaltıyor. Kiremit güneş modülleri bu nedenle daha verimli olabilir.
Araştırmanın baş yazarı Husnu Emrah Ünalan: “Uçucu organik bileşikler (VOC) yayan geleneksel solvent bazlı yapıştırıcıların aksine, yeni formüle edilen yapıştırıcı tamamen su bazlıdır ve fotovoltaik üretim için yeşil ve güvenli bir alternatif sunmaktadır. Gümüş mikro pullar, biyolojik olarak parçalanabilir katkı maddeleri ve optimize edilmiş yüzey aktif maddeler kullanılarak, formül 25 μm film kalınlığında 22 μΩ/cm hacim direnci, 4,8 MPa yapıştırıcı akma gerilimi ve ticari bir referans yapıştırıcıya kıyasla %0,4 mutlak güç dönüşüm verimliliği elde etti” dedi. Kiremit güneş modülleri için geliştirilen bu yapıştırıcı, çevre ve kullanıcı güvenliği açısından önemlidir.
Solar Energy Materials and Solar Cells dergisinde yayımlanan “PERC tipi zona kaplı güneş hücreleri için su bazlı elektriksel iletken yapıştırıcı” başlıklı makalede araştırma ekibi, yeni ECA’yı, birincil bileşenleri belirtilmemiş çevre dostu bir bağlayıcı sistem, dağıtıcılar ve reoloji değiştiriciler olan, iletken dolgu maddesi olarak Ag mikro pullarını içeren su bazlı bir sistem olarak tanımladı. Akademisyenler, bağlayıcının organik, suda çözünür, biyolojik olarak parçalanabilir ve çevre dostu özellikleri nedeniyle seçildiğini söylediler ancak daha fazla ayrıntı vermediler. Kiremit güneş modülleri için bu yaklaşım, sürdürülebilirliği artırır.
Bilim insanları, ECA’nın performansını Ankara’daki ODTÜ-GÜNAM fotovoltaik modül açık hava test sahasında tam açık hava testleri ile doğruladılar ve yapıştırıcının zaman içindeki elektriksel ve mekanik güvenilirliğini doğrulayan gerçek dünya testleri gerçekleştirdiler. ECA’ları, biriktirmeyi gerçekleştirmek ve yapışkan dağılımını kontrol etmek için 0,21 mm iç çaplı 27 kalibrelik bir nozulla doğrudan mürekkeple yazma (DIW) yoluyla uyguladılar. Birbirine bağlı iki şerit için 0,1 g ECA kullandılar, 15 çift şeritten oluşan tam bir set için ise toplam ECA tüketimi 16 g oldu. Bu testler, kiremit güneş modülleri için umut verici sonuçlar ortaya koydu.
