Powlekane szyby fotowoltaiczne – przełom w technologii PV?
Naukowcy z Hong Kong University of Science and Technology oraz Hong Kong Polytechnic University zaprojektowali i zbadali powlekane półprzezroczyste szyby (CSTPV) do zastosowań fotowoltaicznych zintegrowanych z budynkiem (BIPV). Badacze zapewniają, że opracowana przez nich technologia gwarantuje dużą wydajność systemów PV, przy jednocześnie niskim współczynniku przyrostu ciepła, zapewniając również zadowalające, wysokiej jakości warunki oświetleniowe w pomieszczeniach.
Ich nowatorskie podejście polegało na wyposażeniu szyb w powłokę do pasywnego chłodzenia radiacyjnego. „Obecnie dostępne są również wysoce przezroczyste farby do pasywnego chłodzenia radiacyjnego, które umożliwiają przepuszczanie promieniowania słonecznego przy jednoczesnym zachowaniu pewnych właściwości radiacyjnych. Nowy materiał do chłodzenia radiacyjnego może potencjalnie złagodzić efekty miejskiej wyspy ciepła związane z emisją dwutlenku węgla i zmniejszyć zużycie energii.” – przekonują badacze.
Wyższa wydajność i ochrona przed UV
Eksperyment rozpoczął się od wyprodukowania dwóch próbek – szyby CSTPV i szyby bez powłoki (STPV) wykorzystujących moduły fotowoltaiczne z tellurku kadmu. Porównano je również z oknami tradycyjnymi i próżniowymi, z których jedno to szyba próżniowa o grubości 6,3 mm, a drugie to szyba pojedyncza o grubości 3,2 mm. Po wykonaniu próbek, naukowcy przeanalizowali ich właściwości elektryczne, termiczne i optyczne. Następnie wyniki te wprowadzono do specjalistycznego oprogramowania symulacyjnego. Do badań przyjęto budynek o bryle sześcianu z oknami skierowanym na południe o wymiarach 1,5 m na 1,5 m i parapetem na wysokości 0,8 m. Dane wejściowe do symulacji pochodziły z Hongkongu, a uzyskane rezultaty potwierdzono również poprzez pomiary wykonane na zewnątrz budynku.
„Wyniki wskazują, że okna CSTPV mogą znacznie zmniejszyć współczynnik przyrostu ciepła o około 15% i osiągnąć doskonałe parametry wytwarzania energii elektrycznej, przy rocznej wydajności o około 3% wyższej niż w przypadku okien STPV” – oświadczyli naukowcy. Okna CSTPV skutecznie blokują też część promieni ultrafioletowych, zmniejszając potencjalne zagrożenia dla zdrowia wynikające z długotrwałej ekspozycji na nie. Ponadto wszystkie zmierzone próbki mają wartości skorelowanej temperatury barwowej (CCT) w zakresie światła neutralnego oraz wartości wskaźnika oddawania barw (CRI) przekraczające 96, co przekłada się na wysokiej jakości oświetlenie wewnętrz budynku.
Źródło: pv-magazine.com