مقابله با زنگ زدگی قاب های خورشیدی

وقتی صحبت از زنگ زدگی می شود، مردم بلافاصله به یاد پوسیدگی و زنگ زدگی خودروها یا اکسیداسیونی می افتند که موجب تیره شدن نقره ها می شود. اما باید گفت که زنگ زدگی می تواند به تجهیزات مهم الکترونیکی و اتصالات قاب های خورشیدی نیز صدمه رسانده و از مقدار تولید الکتریسیته بکاهد. بنا به گفته محققان، پیش بینی اینکه وسیله ای مانند قاب های خورشیدی چه زمانی زنگ می زنند و یا حتی چه موادی باید به کاربرد تا دوام آن ابزارها افزایش یابد، سخت است و تمام این موارد به شدت به مواد مورداستفاده و محیط زیست وابسته است. محققان روی زنگ زدگی و اینکه چه اثری روی عملکرد سیستم فتوولتاییک می گذارد، در حال تحقیق و بررسی هستند. آن ها تحت شرایط کنترل شده، سرعت زنگ زدگی مواد را افزایش داده تا در خصوص چگونگی اثرات آن روی مواد مطالعه کنند و از آگاهی به دست آمده به صنعت در تولید قاب های خورشیدی بادوام تر و مطمئن تر، کمک نمایند. آن ها در این تحقیقات، برای اولین بار متوجه شدند که بین زنگ زدگی و خطر خطای قوس در اتصالات الکتریکی سیستم های فتوولتاییک، ارتباطی وجود دارد. اکنون این محققان در نظر دارند نوارهای نانو کامپوزیت جدید تولید کنند که بتوانند میزان اعتمادپذیری مواد را تا حد زیادی افزایش دهند. هدف اصلی این محققان، پیش بینی سرعت زنگ خوردگی نسبت به محیط و مواد مورداستفاده است تا در آینده بتوانند موادی سازگار با محیط خاص خود تولید کنند. این آگاهی می تواند ارزیابی سلامت و احتمال خطر عملکردی در سیستم ها را ممکن سازد. این توانایی در خصوص سیستم های انرژی خورشیدی که از آن ها انتظار می رود، دهه ها کار کنند اما نسبت به خوردگی بسیار مستعد هستند، مهم است. فرسودگی و زنگ زدگی مشکل کم اهمیتی نیست. به طور مثال، در تحقیق انجام گرفته در سال ها پیش(2002)، معلوم شده بود که فرسودگی مواد به کاررفته در زیرساخت ها و صنایع مختلف، سالانه 276 میلیارد دلار خسارت وارد می کند. شبیه سازی محیط در آزمایشگاه محققان شرایط زیست محیطی خاصی را در آزمایشگاه بازسازی کرده و به تحقیق در مورد زنگ زدگی پرداختند. به طور مثال در منطقه ای ساحلی که رطوبت وجود دارد و نمک دریا نیز در هوا پراکنده است، اشعه ماوراءبنفش بسیاری وجود خواهد داشت که این اشعه در آزمایشگاه هنگام بررسی زنگ زدگی به کاربرده می شود. محققان با تولید مواد جدید در ساخت سیستم های فتوولتاییک، قصد دارند اعتمادپذیری مواد به کاررفته در سیستم های خورشیدی را افزایش داده و از هزینه های تولید برق بکاهند. درواقع این محققان بین آزمایشگاه ها و صنایع تولید مواد بادوام، پلی ارتباطی برقرار کرده اند. آن ها در آزمایشگاه ها روی مواد در محیط های بازسازی شده با شرایط آب و هوایی مختلف تحقیق می کنند و با اعلام نتایج به صاحبان صنایع، در تولید مواد مقاوم در برابر زنگ زدگی کمک می کنند. از طرفی این محققان با تولید نوارهای نانو کامپوزیت که از مواد ارزان ساخته شده اند و در برابر بخارآب و گازهای فرسوده کننده مقاوم هستند، توانسته اند، گام مثبتی درزمینهٔ تولید مواد مقاوم در برابر زنگ زدگی بردارند. این مواد نانویی که 100 برابر از موی انسان نازک تر هستند می توانند از سلول های خورشیدی در برابر زنگ زدگی مقاومت کنند. هنگام تولید نوار نانو کامپوزیت باید مواد غیر آلی و پلیمرهای آلی با دقت فراوان با یکدیگر ترکیب شوند. این نوارها می توانند در نسل بعدی تولید قاب های خورشیدی و سیستم های فتوولتاییک، جای شیشه را بگیرند و سیستم های خورشیدی بادوام تری تولید نمایند. اجزاء الکتریکی سلول های خورشیدی حال حاضر با استفاده از پلیمرها و درزگیرها و شیشه محافظت می شوند اما بخارآب و گاز می توانند به مواد نفوذ کرده و به آن صدمه بزنند که با استفاده از نانو کامپوزیت های ساخت این محققان، این مشکل نیز به زودی برطرف خواهد شد.