Openair-Plasma® per impianti solari efficienti e affidabili nel tempo
La radiazione solare è una fonte di energia abbondante e disponibile ovunque. L’energia totale irradiata sulla superficie terrestre potrebbe teoricamente coprire il fabbisogno energetico globale per migliaia di volte (fonte: Volker Quaschning, Sistemi energetici rigenerativi, Hanser Verlag, Monaco di Baviera).
Negli ultimi decenni, la tecnologia solare è stata sviluppata intensamente per renderla sempre più efficace nella produzione di energia. Oggi si distinguono principalmente due approcci: il solare termico e il fotovoltaico. I moduli fotovoltaici, i collettori solari e i componenti installati negli impianti sono esposti agli agenti atmosferici 24 ore su 24. Di conseguenza, devono essere protetti in modo affidabile da umidità, raggi UV e forti escursioni termiche, particolarmente critiche nelle aree più soleggiate del pianeta, dove le differenze di temperatura tra giorno e notte possono essere estreme.
Questo scenario impone requisiti elevati per la protezione e la tenuta a lungo termine di elementi come cavi, moduli e inverter. In tale contesto, il plasma atmosferico Openair-Plasma® rappresenta una tecnologia chiave per la preparazione delle superfici e per migliorare l’adesione e l’affidabilità dei processi di incollaggio, sigillatura e rivestimento, contribuendo alla durata e all’efficienza degli impianti solari nel tempo.
L’elevata qualità dei materiali ottenuta grazie al trattamento al plasma atmosferico Openair-Plasma® rappresenta il punto di partenza ideale per garantire un utilizzo efficiente, affidabile e duraturo della tecnologia solare. La preparazione superficiale al plasma consente di soddisfare i severi requisiti richiesti dagli impianti solari moderni, migliorando adesione, protezione e funzionalità dei componenti.
- L’attivazione al plasma permette la produzione di pannelli fotovoltaici altamente resistenti agli agenti atmosferici, grazie a incollaggi affidabili, impermeabili e stabili nel lungo periodo.
- Con il rivestimento al plasma PlasmaPlus®, gli specchi per impianti solari termici possono essere protetti in modo efficace dalla corrosione mediante un rivestimento protettivo simil-vetro, garantendo prestazioni costanti nel tempo.
- Grazie alla polimerizzazione al plasma e ai nano-rivestimenti polimerici, le superfici dei moduli solari possono essere funzionalizzate in modo selettivo, ad esempio per:
- Migliorare la trasmissione della luce e ridurre la riflessione
- Prevenire la formazione di biofilm, come muschi e alghe
- Ottenere superfici ultra-idrofobe e antiaderenti, efficaci contro sporco e contaminazioni
Con Openair-Plasma® e PlasmaPlus®, il trattamento al plasma diventa una tecnologia abilitante per aumentare efficienza energetica, durata e sostenibilità degli impianti solari, riducendo al contempo i costi di manutenzione.
Fotovoltaico: il plasma per incollaggi resistenti alle intemperie e stabili nel tempo
Un impianto fotovoltaico è composto da moduli solari, formati a loro volta da singole celle solari, responsabili della conversione della luce in energia elettrica. In base alla tecnologia impiegata, le celle possono essere monocristalline, policristalline oppure a film sottile. Tra i diversi produttori esistono differenze significative in termini di durata ed efficienza dei moduli. Queste variazioni dipendono soprattutto dal processo di produzione e dalla qualità dei materiali, in particolare nelle fasi critiche come incollaggio e sigillatura.
Un problema frequente nei moduli fotovoltaici è il degrado causato dagli agenti atmosferici: la penetrazione dell’umidità può compromettere le prestazioni nel tempo, accelerando la perdita di rendimento delle celle (diffusione dell’umidità). Per prevenire questi danni, è essenziale ottenere incollaggi impermeabili e affidabili.
Il trattamento con plasma atmosferico Openair® consente di migliorare l’adesione e la stabilità dei giunti, rendendo possibile la realizzazione di pannelli solari resistenti alle intemperie e con stabilità a lungo termine. Le sorgenti al plasma possono essere integrate facilmente sia in nuove linee produttive sia in impianti esistenti, garantendo processi ripetibili, tempi ciclo ridotti e alte velocità di lavorazione, ideali per la produzione industriale di moduli fotovoltaici.
Aumentare la qualità dei moduli fotovoltaici con il pretrattamento Openair-Plasma®
Il pretrattamento Openair-Plasma® migliora in modo significativo la qualità e l’affidabilità dei moduli fotovoltaici, ottimizzando le superfici per incollaggio, sigillatura e rivestimento. Principali vantaggi:
- Maggiore bagnabilità del vetro di copertura, per processi più stabili e uniformi.
- Superfici di contatto perfettamente pulite, ideali per un incollaggio duraturo e resistente nel tempo.
- Sigillatura e incollaggio a tenuta stagna della scatola di giunzione (J-Box), per una protezione efficace contro l’umidità.
- Incollaggio ad alta resistenza tra modulo solare, telaio e binario posteriore, con maggiore robustezza meccanica.
- Rivestimento anticorrosivo affidabile delle superfici sensibili grazie al nano-rivestimento AntiCorr® nel processo PlasmaPlus®, per una protezione stabile nel lungo periodo.
Nella produzione di energia solare termica a concentrazione (CSP), la luce del sole viene trasformata in calore mediante specchi parabolici che concentrano la radiazione solare fino a 80 volte. Nelle centrali solari, grandi file di specchi focalizzano l’energia su un ricevitore, dove un fluido termovettore viene riscaldato e genera vapore tramite scambiatori di calore. Il vapore alimenta turbine convenzionali; in alternativa, il calore può essere accumulato e utilizzato anche durante la notte.
Durante l’esercizio, gli specchi solari parabolici sono esposti a condizioni ambientali estreme, per cui è indispensabile una protezione anticorrosione efficace. Tuttavia, l’efficienza dell’impianto dipende direttamente dalle prestazioni di riflessione degli specchi: i rivestimenti polimerici anticorrosivi tradizionali possono ridurre la riflettanza e, di conseguenza, il rendimento complessivo.
Con il processo PlasmaPlus®, questo limite viene superato. Il rivestimento al plasma deposita sull’intera superficie un nano-rivestimento quasi completamente inorganico, simil-vetro, che garantisce una protezione anticorrosiva stabile nel tempo, anche a temperature elevate, mantenendo al contempo le prestazioni ottiche necessarie per massimizzare l’efficienza delle centrali solari termiche.
Durante il funzionamento, gli specchi solari parabolici sono esposti a condizioni ambientali estreme. Per questo motivo è necessario dotare gli specchi di un rivestimento protettivo. Ma l'efficienza dell'intero impianto solare dipende dalle prestazioni di riflessione ed intensità di questi specchi. Qualsiasi rivestimento polimerico anticorrosivo convenzionale riduce questa efficacia e con essa l'efficienza. Non è così con il rivestimento al plasma del processo PlasmaPlus®: Il rivestimento dell'intera superficie con un nano-rivestimento quasi completamente inorganico e simile al vetro, offre un'affidabile protezione dalla corrosione con stabilità a lungo termine anche a temperature elevate.
Pannelli solari con superfici funzionalizzate: valorizzazione con il rivestimento al plasma a pressione atmosferica
La principale sfida nella produzione di celle e pannelli solari è rendere i processi più efficienti, semplici ed economici, mantenendo al tempo stesso i più alti standard di qualità e affidabilità.
Nella produzione fotovoltaica, i processi tradizionali in plasma a bassa pressione, così come le fasi di etching e rivestimento convenzionale, sono tecnologie consolidate. Tuttavia, questi trattamenti risultano spesso complessi e discontinui, a causa dei lunghi tempi di processo e delle sequenze produttive che richiedono passaggi dedicati e controlli aggiuntivi.
Il rivestimento al plasma a pressione atmosferica rappresenta un approccio innovativo per la funzionalizzazione delle superfici dei moduli solari, con l’obiettivo di migliorare l’efficienza produttiva e aumentare il valore del prodotto finale.
Soluzioni Openair-Plasma® ad alta efficienza a pressione atmosferica per il fotovoltaico
Openair-Plasma® mette a disposizione due soluzioni avanzate e altamente efficienti a pressione atmosferica per l’ottimizzazione dei processi nella produzione di celle e pannelli solari, integrabili in linea e senza camere a vuoto.
1) Attivazione al plasma delle celle solari con gas di processo funzionali
- Etching selettivo dei wafer per la rimozione controllata del materiale e l’ottimizzazione della superficie.
- Rimozione degli ossidi tramite plasmi riducenti (deossidazione), per superfici più pulite e reattive.
2) Polimerizzazione al plasma con Openair-Plasma®
- Nuove possibilità per il rivestimento in linea dei pannelli solari, con processi continui ed efficienti.
- Funzionalizzazione selettiva delle superfici dei moduli mediante rivestimenti polimerici al plasma, per ottenere:
- Maggiore trasmissione della luce e riduzione dei riflessi
- Prevenzione della crescita di biofilm grazie a effetti fotocatalitici
- Superfici ultra-idrofobiche e antiaderenti, efficaci contro sporco e contaminazioni
Con queste soluzioni, Plasmatreat abilita processi più rapidi, sostenibili e ad alte prestazioni, aumentando l’efficienza energetica e il valore dei moduli fotovoltaici.
