태양 에너지 시스템의 성능 개선 및 장기 효율 향상을 위한 Openair-Plasma® (대기압 플라스마)

태양의 일사량은 에너지 원으로 풍부하게 이용 가능합니다. 지구 표면에 방사되는 총 에너지는 인류가 요구하는 에너지량의 7천배 이상으로 충족시킬 수 있습니다 (출처: Volker Quaschning, Regenerative Energy Systems, Hanser Verlag, Munich).

최근 수십 년 동안, 이 풍부한 에너지원을 태양 에너지 시스템에서 사용 할 수 있도록 하기 위해 태양 에너지 기술에 대한 집중적인 연구가 이루어졌습니다. 크게 두 가지 접근 방식으로 구분할 수 있습니다. 태양열 에너지 그리고 태양전지.

태양 에너지 시스템에 설치된 태양 전지 모듈, 수집 장치 및 기술은 24시간 풍화작용에 노출됩니다. 이는 이러한 구성 요소들이 습기 나 온도 변화와 같은 환경적 영향으로부터 반드시 보호되어야 한다는 것을 의미합니다. 특히 햇볕이 잘 드는 곳에서는 극심한 일교차가 발생합니다. 따라서 보호막과 케이블, 모듈 및 변환기의 안전하고 장기적인 밀봉에 대한 요구가 높습니다.

Openair-Plasma® (대기압 플라스마) 처리로 얻은 우수한 소재 품질은 태양 에너지 기술을 효율적으로 사용하기 위한 최상의 전제 조건을 만듭니다:

  • 플라스마 활성화는 절대적으로 신뢰성, 방수성 및 장기적인 안정성을 갖춘 접착 합을 사용하여 내후성 태양 광 모듈을 을 제조 할 수 있습니다 (광전지).
  • PlasmaPlus® 공정의 플라스마 코팅을 통해 태양 에너지 시스템의 태양열 미러는 유리와 같은 부식 방지 코팅 (태양열 에너지)을 안정적으로 제공할 수 있습니다.
  •  플라스마 폴리머 나노코팅(플라스마 중합) 공정을 통해 태양광 모듈의 표면을 기능적 특성 을 부여할 수 있습니다. 예를 들어:
    • 전송 개선 (반사 감소)
    • 바이오필름 형성(이끼 및 조류 성장)으로부터 보호
    • 초소수성 접착 방지 코팅(오염 방지)

태양광 발전 : 플라스마 결합은 장기 안정성을 갖춘 내후성 태양광 모듈을 제공합니다.

태양광 발전 시스템은 태양광 발전 모듈(태양 전지 모듈)로 구성되어 있는데, 다시 말해 개별 태양 전지로 구성되어 있습니다. 이러한 전지에서 햇빛이 전류로 변환됩니다. 태양 전지에는 각기 다른 유형들이 있습니다(단결정, 다결정 또는 박막 태양 전지).
그러나 무엇보다도 서로 다른 제조 업체의 모듈 간 사용년수 및 효율성 면에서 큰 질적 차이가 존재하는데 이는 제조 공정과 사용된 재료의 품질 때문입니다.

풍화 과정에 의해 태양광 모듈이 자주 손상되기도 하며, 태양 전지의 성능은 수분의 침투 (습기 확산)로 인해 급속히 저하됩니다.

이를 방지하기 위해 플라스마 노즐을 신규 또는 기존 제조 라인에 쉽게 적용 가능합니다. 이 시스템은 높은 프로세스 신뢰성, 짧은 사이클 시간 및 높은 처리 속도 면에서 뛰어납니다.

Openair-Plasma® (대기압 플라스마) 전처리를 사용하여 태양광 발전 - 태양 전지 모듈의 품질 향상 :

  • 커버 글라스의 습윤성 증가
  • 내구성 및 확산 방지 본딩을 위한 깨끗한 접촉 표면
  • 뒷면 정션 박스(J-Box)의 방수 밀봉 및 본딩(방수)
  • 태양광 모듈을 프레임 및 후면 레일에 고강도 접착
  • PlasmaPlus® 공정의 안티코크 나노코팅으로 태양전지 표면을 안정적으로 부식 방지 코팅.

 

플라스마 노즐은 신규 또는 기존 제조 라인에 쉽게 적용 가능합니다. 이 시스템은 높은 프로세스 신뢰성, 짧은 사이클 시간 및 높은 처리 속도 면에서 뛰어납니다.

태양열 에너지 : 태양열 발전소, 태양열 반사경의 신뢰성 있는 부식 방지 코팅

햇빛은 집광형 발전 기술(Parabolic-trough Technology)을 기반으로, 햇빛을 모아 에너지를 생산하기 위해 열로 변환됩니다. 중앙에 위치한 태양열 발전소에서는 포물선 모양의 대형 반사경이 긴 열로 배치되어 태양 광선을 모아 80배로 집중시킵니다. 각 반사경의 중앙에는 열 전달 매체가 가열되어 열 교환기를 통해 증기를 생성합니다. 이 증기는 종래의 전기 터빈을 구동 시킵니다. 그렇지 않으면 에너지는 축전기에서 수집되어 야간 발전에 사용될 수 있습니다.

작동 중, 집광형 발전용 태양열 반사경은 극한 환경적인 영향에 노출되어 있습니다. 그렇기 때문에 반사경은 반드시 보호 코팅이 되어야만 합니다. 그러나 전체 태양광 발전소의 효율성은 이러한 반사경의 정밀하고 집중적인 반사 성능에 달려 있습니다. 모든 기존의 폴리머 부식 방지 코팅은 이러한 효과와 효율성을 감소시킵니다. 그러나 PlasmaPlus® 공정의 플라스마 코팅은 그렇지 않음: 거의 완전한 무기성 유리와 같은 코팅 재료를 사용한 전면 나노 코팅은 고온에서도 장기간 안정적인 부식 방지 기능을 제공합니다.

기능성 표면을 가진 태양 전지 모듈 : 대기압 조건에서의 플라스마 코팅으로 강화

태양 전지 및 모듈을 제조하는 데 있어서의 어려움은 높은 품질을 유지하면서도 보다 효율적이고 단순하며 경제적으로 제조하는 것입니다. 진공 플라스마, 에칭 및 코팅 공정은 태양 전지 제조에 확고하게 확립되어 있습니다. 이러한 공정 단계들은 긴 공정 시간을 유지해야 하기 때문에 매우 복잡하고 불연속적입니다.

Openair-Plasma® (대기압 플라스마)는 대기압 조건에서 2가지 고효율 솔루션을 제공합니다:

1. 기능성 공정 가스를 사용한 태양 전지의 플라스마 활성화

  • 웨이퍼의 선별적 에칭 효과로 재료 제거를 제어
  • 환원 플라스마를 사용한 산화물 제거 (탈산소화)

2. Openair-Plasma®를 이용한 플라스마 중합:

  • 태양광 모듈 인라인 코팅의 새로운 잠재력
  • 예를 들어 플라스마 폴리머 코팅을 사용하여 모듈 표면을 특정 영역에서 기능화(기능성 코팅)할 수 있습니다:
    • 투과율 개선(반사 감소)
    • 광촉매로 바이오필름의 성장을 방지합니다
    • 표면에는 초소수성 특성이 제공됩니다
    • 먼지 접착 방지

다음 전시회 및 이벤트

박람회와 이벤트에서 Plasma에 대해 자세히 알아보세요!

무역 박람회
09. - 12. Sep 2024

CAMX

CAMX is the largest, most comprehensive composites and advanced materials event in North America.

 

Exhibit Hall, booth Q41

 

San Diego Convention Center

San Diego, California

 

무역 박람회
30. - 31. Oct 2024

Advanced Engineering 2024

The UK’s largest annual gathering of engineering and manufacturing professionals.

 

Booth P154

 

NEC Birmingham

North Ave, Marston Green

Birmingham