Skip to main content

On-the-fly alterable thin-film solar modules for design driven applications

Article Category

Article available in the folowing languages:

Nowa technologia budowy elastycznych paneli słonecznych

Ogniwa fotowoltaniczne (PV) oparte na selenku miedziowo-inidowo-galowym (CIGS), zapewniające największą sprawność przemiany energii w stosunku do komercyjnych cienkowarstwowych technologii ogniw słonecznych, budzą zainteresowanie z powodu swojej elastyczności. Finansowany ze środków UE projekt miał na celu opracowanie nowych materiałów i technologii, które poszerzyłyby spektrum możliwości do zastosowania ogniw CIGS, dzięki którym mogłyby one na przykład być montowane w sposób niewidoczny dla oka na nierównych powierzchniach, jak również oknach lub świetlikach.

Energia

Jednym z kluczowych czynników zachęcających do wdrażania systemów fotowoltaicznych zintegrowanych z budynkiem (PV) jest estetyka. Ta kusząca wizja pozyskiwania energii odnawialnej stanowi szansę na produkcję elektryczności i zastąpienie konwencjonalnych materiałów budowlanych nowymi. Zapotrzebowanie na zróżnicowane kształty, rozmiary, kolory i stopnie przezroczystości jest duże, lecz nadal brakuje produktów. Obecne moduły PV oparte są na ustalonych kształtach i mocach wyjściowych. Choć może się to doskonale sprawdzać w przypadku dużych elektrowni słonecznych, to są one kosztowne, nie sprawdzają się w architekturze i produktach zasilanych energią słoneczną. W odpowiedzi na te wyzwania finansowany ze środków unijnych projekt SOLAR DESIGN (On-the-fly alterable thin-film solar modules for design driven applications) opracował innowacyjne materiały do ogniw słonecznych i procesy produkcyjne, które pozwalają na produkcję niestandardowych ogniw PV, które są elastyczne i łatwe do wbudowania. Zadaniem zespołu było opracowanie nowych technologii rytowania i drukowania, które umożliwiają stworzenie elastycznych modułów słonecznych połączonych monolitycznie. Nowe procesy monolitycznego łączenia mają szansę uprościć produkcję cienkowarstwowych modułów. Pozwalają one nie tylko na dostosowanie elektrycznych własności modułu na bieżąco, ale również na produkcję niestandardowych modułów PV w zależności od wielkości, kształtu i napięcia. W szczególności zespół projektu zastosował ten proces do warstwy solarnej o szerokości 300 mm, co pozwoliło na wytworzenie profilowanych ogniw słonecznych oraz modele łączeń o promieniu co najmniej 10 mm. Uczestnicy projektu zastąpili kadm w warstwach buforowych z siarczku innymi materiałami, takimi jak stal nierdzewna czy poliamidy, które są nietoksyczne i dostępne w dużych ilościach. Wyprodukowano również cienkie, elastyczne i przezroczyste uszczelniacze do zabezpieczenia najbardziej wrażliwych części modułów PV. Dobranie właściwego materiału nie tylko zwiększa trwałość modułu, ale również pozwala na skuteczniejsze przechwytywanie światła, a tym samym większą wydajność modułu. Poza budynkami, cienkowarstwowe, lekkie i elastyczne wysokowydajne moduły słoneczne są istotne w odniesieniu do wielu zastosowań, takich jak urządzenia elektroniczne i pojazdy elektryczne. Prace zespołu SOLAR DESIGN mają szansę przyspieszyć szeroko pojęte wdrażanie produktów zasilanych energią słoneczną, które będą opracowywane i demonstrowane w całej Europie.

Słowa kluczowe

Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne, CIGS, systemy fotowoltaiczne zintegrowane z budynkami, SOLAR DESIGN, moduły słoneczne

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania