Η εφαρμογή του συστήματος έγινε σε εσωτερικές και εξωτερικές συνθήκες - Η περίοδος απόσβεσής του διαπιστώθηκε ότι είναι έως και 11 χρόνια (pv-magazine.com)
Ερευνητές από την Ινδία και το Ηνωμένο Βασίλειο ανέπτυξαν μια γραμμική φωτοβολταϊκή πρόσοψη ενσωματωμένη σε κτίρια (τοποθετώντας έναν ασύμμετρο σύνθετο παραβολικό συγκεντρωτή), κυψέλες PERC και στρώματα ενθυλάκωσης ανάμεσα σε δύο φύλλα γυαλιού.
Το σύστημα δοκιμάστηκε τόσο σε εσωτερικές όσο και σε εξωτερικές συνθήκες και η περίοδος απόσβεσης του διαπιστώθηκε ότι είναι έως και 11 χρόνια.
Η νέα εφεύρεση παρουσιάστηκε στο «Έξυπνες ηλιακές προσόψεις με γραμμικά συγκεντρωτικά φωτοβολταϊκά: σχεδιασμός, δοκιμές, οικονομική και αξιολόγηση βιωσιμότητας», που δημοσιεύτηκε στο Sustainable Energy Technologies and Assessments.
Ερευνητές από την Enphase Energy και το Πανεπιστήμιο του Ανατολικού Λονδίνου στο Ηνωμένο Βασίλειο συμμετείχαν στην έρευνα.
«Η εργασία μας εισάγει ένα γραμμικό σύστημα πρόσοψης φωτοβολταϊκών ενσωματωμένων κτιρίων (BILCPV) που είναι απλό στην κατασκευή χρησιμοποιώντας εξώθηση και οπτικά υλικά χαμηλού κόστους.
Σε αντίθεση με τα συμβατικά φωτοβολταϊκά ενσωματωμένα σε κτίρια (BIPV), ο σχεδιασμός μας συνδυάζει την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με το δυναμικό φυσικού φωτισμού, επιτρέποντας στις προσόψεις να γίνουν πολυλειτουργικά ενεργειακά συστήματα που μπορούν να συμβάλουν ταυτόχρονα στην ενέργεια, τον παθητικό φωτισμό και τους στόχους βιωσιμότητας», δήλωσε ο Χασάν Μπάιγκ (αντίστοιχος συντάκτης) στο pv-magazine.com.
Δομή του νέου συστήματος φωτοβολταϊκών
Το BILCPV διαθέτει ένα οπτικό στοιχείο ασύμμετρου σύνθετου παραβολικού συγκεντρωτή (ACPC) το οποίο κατευθύνει το φως στα κυψέλες PERC.
Σχεδιάστηκε ειδικά για ένα ηλιακό στοιχείο πυριτίου πλάτους 10 mm και μήκους 120 mm, με γωνίες μισής αποδοχής 0° και 40°.
Το ACPC, το στοιχείο PERC και το στρώμα ενθυλάκωσης είναι τοποθετημένα ανάμεσα σε δύο φύλλα γυαλιού, μιμούμενο ένα παράθυρο με διπλά τζάμια.
«Για να ταιριάζει στην ενσωμάτωση παραθύρων με διπλά τζάμια, το οπτικό στοιχείο είναι περικομμένο, περιορίζοντας το ύψος του στα 20 mm διατηρώντας παράλληλα έναν λόγο συγκέντρωσης 2,5 ×.
Αυτός ο συμπαγής, αποτελεσματικός σχεδιασμός μεγιστοποιεί τη δέσμευση της ηλιακής ακτινοβολίας και το φυσικό φως σε εφαρμογές κτιρίων.
Η αλλαγή στη γωνία αποδοχής λόγω της περικοπής η οποία στη συνέχεια θα γινόταν 0◦ και 75◦ αντίστοιχα, επιτρέποντας τη δέσμευση των ηλιακών ακτίνων κατά τους καλοκαιρινούς μήνες», εξήγησε η ομάδα.
Τα δοκιμαστικά της νέας συσκευής φωτοβολταϊκών
Η νέα συσκευή δοκιμάστηκε σε ένα εργαστήριο ελέγχου, υπό τυπικές συνθήκες 1-ήλιου χρησιμοποιώντας έναν προσομοιωτή συνεχούς ηλιακής ενέργειας κατηγορίας AAA.
Στη συνέχεια, δοκιμάστηκε επίσης υπό πραγματικές εξωτερικές συνθήκες του Λονδίνου.
Οι ηλεκτρικές μετρήσεις καταγράφηκαν χρησιμοποιώντας ένα βαθμονομημένο σύστημα συλλογής δεδομένων συνδεδεμένο με τους ηλεκτρικούς ακροδέκτες της μονάδας. Η συσκευή συγκρίθηκε με μια αναφορά ενός γυμνού στοιχείου.
Οι επιδόσεις της νέας συσκευής φωτοβολταϊκών
Υπό τυπικές συνθήκες δοκιμής 1.000 W/m2 και 25 C, το στοιχείο BILCPV επέδειξε αύξηση 132% στο ρεύμα βραχυκυκλώματος σε σχέση με το γυμνό στοιχείο.
Οι θερμικές προσομοιώσεις και η πειραματική επικύρωση έδειξαν ότι οι θερμοκρασίες των κυψελών κυμαίνονταν από 308 K έως 339 K.
Όσον αφορά στην εξωτερική δοκιμή, η μέγιστη ισχύς εξόδου έφτασε τα 1,43 W γύρω από το ηλιακό μεσημέρι κάτω από 700 W/m2.
«Στο Λονδίνο, η χαμηλότερη ηλιακή ακτινοβολία έχει ως αποτέλεσμα μέτρια ενεργειακή απόδοση και περίοδο απόσβεσης περίπου 11 ετών.
Το Δελχί και το Ντουμπάι, με υψηλότερη ακτινοβολία, παρουσιάζουν καλύτερες ενεργειακές αποδόσεις, μικρότερες περιόδους απόσβεσης (2,9-3,6 έτη) και σημαντικές επιπτώσεις στη βιωσιμότητα, συμπεριλαμβανομένης της εξοικονόμησης άνθρακα έως και 1,7 τόνων ανά τετραγωνικό μέτρο σε διάστημα 25 ετών», κατέληξε η ομάδα.
www.worldenergynews.gr
