Φωτοβολταϊκά: γυάλινες επιστρώσεις λύνουν τα προβλήματα της «γωνίας» και του καθαρισμού

Η εγκατάσταση φωτοβολταϊκών σε οικιακή ή επαγγελματική στέγη πρέπει να γίνει με γνώμονα τη βέλτιστη γωνία λήψης του ηλιακού φωτός ώστε να μεγιστοποιηθεί η αποδοτικότητα.

Αυτή τη δουλειά, τη διαστασιολόγηση και τη χωροθεσία, αναλαμβάνουν ειδικοί μηχανικοί και εγκαταστάτες. Εσχάτως, έχουν εμφανιστεί και εξειδικευμένες εφαρμογές για «έξυπνα» κινητά τηλέφωνα.
 
Η Google διαθέτει την ιστοσελίδα Project Sunroof η οποία παρέχει απαντήσεις σε όλους όσοι ενδιαφέρονται να εγκαταστήσουν φωτοβολταϊκά στη στέγη του σπιτιού τους σχετικά με τα κόστη και τα οφέλη μιας τέτοιας επένδυσης.

Όμως, μια νέα τεχνολογία που υπόσχεται τη βελτιστοποίηση της λήψης ηλιακού φωτός ανεξαρτήτως γωνίας μπορεί να διευκολύνει το έργο ιδιοκτητών και εγκαταστατών.

Από κάθε γωνία

Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας «Βασιλιάς Αμπντουλά» της Σαουδικής Αραβίας και του Εθνικού Κεντρικού Πανεπιστημίου της Ταϊβάν ανέπτυξαν ένα ειδικό υλικό επικάλυψης από γυαλί που επιτρέπει στα φωτοβολταϊκά πάνελ να απορροφούν ηλιακή ακτινοβολία από πολλαπλές γωνίες αυξάνοντας με αυτό τον τρόπο την αποδοτικότητά τους.

Η επικάλυψη είναι κατασκευασμένη από τηγμένο γυαλί από διοξείδιο του πυριτίου το οποίο διαθέτει μικροσκοπικές νανοράβδους περιβεβλημένες από μεγάλα κυψελωτά νανοτοιχώματα.

Ο συνδυασμός αυτών των δύο δομών συλλέγει και σκεδάζει το φως με τρόπο που μεγιστοποιεί την αποδοτικότητα της ηλιακής κυψέλης. Η Αμερικανική Χημική Εταιρεία αναφέρει ότι «η αποδοτικότητα των κυψελών μπορεί να εκτοξευτεί από 5,2% ως 27,7% ανάλογα με τη γωνία του φωτός, ενώ σε μακροπρόθεσμο ορίζοντα η βελτίωση της αποδοτικότητας μπορεί να φτάσει το 46%».

Καθαριότητα

Η επικάλυψη προσφέρει ένα ακόμα πλεονέκτημα: διατηρεί τα πάνελ καθαρά καθώς το γυαλί απωθεί τη σκόνη και τη ρύπανση. Μετά από έξι εβδομάδες δοκιμών σε εξωτερικούς χώρους, το γυαλί είχε διατηρήσει το 98,8% της αποδοτικότητάς του.

Σημειώνεται ότι μια από τις μεγαλύτερες τεχνικές προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπίσει ο κλάδος των φωτοβολταϊκών αφορά στον καθαρισμό των πάνελ, καθώς η σκόνη και οι λεκέδες μειώνουν δραστικά την αποδοτικότητα.

Το πρόβλημα είναι εντονότερο για φωτοβολταϊκά πάρκα εγκατεστημένη σε ερημικές περιοχές αφού εκτός από την αδυσώπητη άμμο τίθεται και θέμα λειψυδρίας.

Η εταιρεία Eccopia από το Ισραήλ έχει αναπτύξει ένα ρομπότ που καθαρίζει τα πάνελ κάθε μέρα αυξάνοντας την απόδοσή τους έως 35%.

Ένα αντίστοιχο σύστημα είχαν αναπτύξει η εταιρεία Mirai Machinery και το Πανεπιστήμιο Kagawa στην Ιαπωνία. Πρόκειται και σε αυτή την περίπτωση για ένα αυτοκινούμενο ρομπότ το οποίο αγκιστρώνεται στην επιφάνεια φωτοβολταϊκών πάνελ και τα καθαρίζει δίχως να χρησιμοποιεί νερό.

Επίσης, το Άμπου Ντάμπι συνεργάζεται με εταιρείες φωτοβολταϊκών με αντικείμενο την ανάπτυξη νέων επιχρισμάτων για ηλιακά πάνελ.

Τα εν λόγω επιχρίσματα ενισχύουν την ανθεκτικότητα των ηλιακών συλλεκτών στις ιδιαίτερες κλιματικές συνθήκες που επικρατούν στην έρημο, βοηθούν στην αντιμετώπιση του προβλήματος της σκόνης, ενώ συμβάλλουν και στη μείωση του κόστους λειτουργίας των ηλιακών μονάδων.

econews