Laboratorium fotoniki i energii odnawialnej na Uniwersytecie w Ottawie opracowało nową metodę pomiaru energii słonecznej wytwarzanej przez dwustronne panele fotowoltaiczne. To rozwiązanie ma sprostać rosnącemu globalnemu zapotrzebowaniu na energię.

Dwustronne panele fotowoltaiczne 

Przez długi czas dwustronne panele fotowoltaiczne pozostawały w cieniu, ponieważ uważano je za zbyt kosztowne, a  jednocześnie nie dostrzegano dużego potencjału konwersji promieniowania odbitego. Obecnie technologia ta podlega ulepszeniu, a badania rynku pokazują, że ich udział się zwiększa. 

W dwustronnych panelach słonecznych materiał półprzewodnikowy znajduje się między dwiema taflami szkła, aby umożliwić zbieranie światła słonecznego po obu stronach, przy czym jedna strona jest zwykle ustawiona pod kątem w kierunku słońca, a druga strona pod kątem do ziemi. Dodatkowe światło zbierane przez dwustronne panele słoneczne z tyłu sprawia, że mają one przewagę nad tradycyjnymi panelami słonecznymi – producenci twierdzą, że wzrost produkcji energii może sięgać nawet 30%. Dwustronne panele słoneczne są również trwalsze niż tradycyjne panele i mogą wytwarzać energię przez ponad 30 lat.

Do niedawna koszty produkcji tego rodzaju ogniw nie uzasadniały ich wykorzystania, nawet pomimo wyższej wydajności konwersji. Obecnie, dzięki wprowadzeniu nowych metod produkcji i instalacji dwustronnych paneli fotowoltaicznych, to rozwiązanie okazuje się możliwe w masowym wykorzystaniu. 

Kolejnym krokiem w stronę komercjalizacji dwustronnych paneli słonecznych mogą okazać się najnowsze badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Ottawie. 

Kolejny przełom w badaniach?

Opublikowane w czasopiśmie Joule badanie zespołu SUNLAB na Wydziałach Inżynierii i Nauki proponuje metodę, która poprawi pomiar paneli dwustronnych w pomieszczeniach, biorąc pod uwagę wpływ zewnętrznej okrywy gruntowej, takiej  jak śnieg, trawa i gleba. 

Korzyści wynikające z nowo opracowanej metodologii mają obejmować m.in.:

• umożliwienie porównania istniejących i powstających technologii, 
• zwiększenie wydajności dwustronnych paneli fotowoltaicznych, 
• zmniejszenie ryzyka inwestycyjnego przy wdrażaniu tego rozwiązania. 

Oczekuje się, że dwustronna fotowoltaika może zapewnić ponad 16% globalnego zapotrzebowania na energię do 2050 r., czyli około 30 000 TWh rocznie. Metodologia SUNLAB ma poprawić międzynarodowe standardy pomiaru urządzeń, które obecnie nie rozróżniają pokrycia gruntu.

Zaproponowana przez nas metoda charakteryzacji, skalowana metoda tylnego napromienienia, jest ulepszoną metodą pomiaru i modelowania urządzeń dwustronnych, które są reprezentatywne dla warunków środowiskowych na zewnątrz – wyjaśnia Erin Tonita, główna autorka badania. 

Wdrożenie tej metody do międzynarodowych standardów dla takich paneli może umożliwić przewidywanie wydajności zewnętrznych paneli dwustronnych z dokładnością do 2% bezwzględnych – dodaje. 

Poczytaj o innych rozwiązaniach, które wyszły z uniwersyteckich laboratoriów:

• Ultracienkie ogniwa słoneczne, które zmienią każdą powierzchnię w źródło energii. 
• System przekształcania odpadów i CO2 w zrównoważone paliwo za pomocą światła słonecznego. 
• Przydomowa turbina wiatrowa, która wykorzystuje ruch samochodów.

Źródło: uottaa.ca 

Fot. główna: Canva 

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.