法国国家太阳能研究所 (INES)（法国替代能源和原子能委员会 (CEA)的一个部门）研究人员正在开发前后两侧采用新型生物基材料的太阳能模块。

正面为回收玻璃面板，背面为亚麻复合材料

由于碳足迹和生命周期分析现已成为选择光伏电池板的基本标准，材料采购将成为未来几年欧洲的一个关键因素。CEA-INES 主任 Anis Fouini 说。

该研究项目的协调员 Aude Derrier 说，她的同事已经研究了已经存在的各种材料，以找到一种可以让模块制造商生产能够提高性能、耐用性和成本的面板，同时降低对环境的影响。第一个演示器由集成到全复合材料中的异质结 (HTJ) 太阳能电池组成。

Derrier 说，正面由玻璃纤维填充聚合物制成，可提供透明度。背面由基于热塑性塑料的复合材料制成，其中结合了两种纤维（亚麻和玄武岩）的编织，这将提供机械强度，但也具有更好的耐湿性。

亚麻来自法国北部，那里已经存在整个工业生态系统。玄武岩来自欧洲其他地方，由 INES 的工业合作伙伴编织而成。与相同功率的参考模块相比，这将每瓦特的碳足迹减少了 75 克二氧化碳。重量也进行了优化，每平方米不到 5 公斤。

Derrier 说，该模块针对屋顶光伏和建筑集成，优点是它自然是黑色的，不需要背板。在回收方面，由于可以重新熔化的热塑性塑料，层的分离在技术上也更简单。

该模块可以在不适应当前工艺的情况下制造。Derrier 说，这个想法是将技术转让给制造商，而不需要额外的投资。

唯一的当务之急是用冷冻机来储存材料，而不是开始树脂交联过程，但今天大多数制造商都使用预浸料，并且已经为此做好了准备。

INES 的科学家们还研究了所有光伏企业遇到的太阳能玻璃供应问题，并致力于钢化玻璃的再利用。

Derrier 说，我们致力于玻璃的第二次生命，并开发了一种由来自旧模块的重复使用的 2.8 毫米玻璃制成的模块。我们还使用了一种不需要交联的热塑性密封剂，因此易于回收利用，还使用了一种带有亚麻纤维的热塑性复合材料以提高电阻。

模块的不含玄武岩的背面具有天然的亚麻色，例如，在立面集成方面，这对建筑师来说可能具有美学上的趣味。此外，INES 计算工具显示碳足迹减少了 10%。

Jouini 说，现在必须质疑光伏供应链。因此，在国际发展计划框架内的罗纳-阿尔卑斯地区的帮助下，我们开始寻找太阳能行业以外的参与者，以寻找新的热塑性塑料和新纤维。我们还考虑了当前非常耗能的层压工艺。

在加压、压制和冷却阶段之间，层压通常持续 30 至 35 分钟，工作温度约为 150 至 160 摄氏度。

但对于越来越多地采用生态设计材料的模块，有必要在 200 C 至 250 C 左右转换热塑性塑料，因为 HTJ 技术对热敏感且不得超过 200 C。

该研究所正在与法国感应热压专家 Roctool 合作，以减少循环时间并根据客户的需求制作形状。他们共同开发了一种背面由聚丙烯型热塑性复合材料制成的模块，其中集成了回收的碳纤维。正面由热塑性塑料和玻璃纤维制成。

Roctool 的感应热压工艺可以快速加热前后两个板，而无需在 HTJ 电池的核心处达到 200 摄氏度。Derrier 说。

该公司声称投资较低，并且该过程可以实现仅几分钟的循环时间，同时使用更少的能源。该技术针对复合材料制造商，使他们能够生产不同形状和尺寸的零件，同时集成更轻、更耐用的材料。