تقنية Performance+ لزيادة العائد
تقنية Performance+ لزيادة العائد
طوّرت الطبيعة على مدى ملايين السنين حلولًا مثالية لإدارة الضوء. ونموذجنا: بتلة الورد. فسطحها يمتلك بنية دقيقة ونانوية هرمية مذهلة، مُحسّنة لإدخال الضوء إلى البتلة بأقصى كفاءة. وتجعل هذه الخاصية بتلات الورد تبدو مطفية للغاية دون أي نقاط لمعان – دليل واضح على أن الضوء المنعكس يكاد يكون معدومًا.
استنادًا إلى سنوات من البحث في معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT)، فككنا شيفرة آلية مضادة الانعكاس العبقرية هذه لإحداث ثورة في إدارة الضوء في الخلايا الشمسية.
يهدف النسيج المستوحى من بتلات الورد في المقام الأول إلى زيادة عائد الألواح الشمسية، ولا ينبغي الخلط بينه وبين غشاء XRF المضاد للوهج.
نسيج دقيق ونانوي هرمي
بالتفصيل، تحمل بتلات الورد على سطحها عددًا لا يحصى من البنى المخروطية الصغيرة المرتبة عشوائيًا. وتضمن نسبة الأبعاد العالية (أي النسبة بين ارتفاع البنى المخروطية وعرضها) والطيات النانوية الخاصة على أسطح المخاريط تأثيرًا مضادًا للانعكاس مميزًا، يتفوق بكثير على الطلاءات التقليدية المضادة للانعكاس لا سيما عند سقوط الضوء بزاوية منخفضة. وقد حصلت Phytonics على براءة اختراع لهذه التقنية (DE102021206851A1).
ما مقدار الزيادة في العائد؟
أقصى أداء حتى مع انخفاض الشمس. تُظهر تقنية Phytonics قوتها بشكل خاص عند زوايا السقوط المنخفضة.
يُظهر الرسم البياني تيار الدائرة القصيرة والتحسن المحقق تبعًا لزاوية السقوط: فبينما ينخفض عائد اللوح المرجعي بشدة مع الضوء الأكثر انخفاضًا، يضمن السطح الحيوي إنتاجًا مرتفعًا ومستمرًا للتيار. وعند زوايا سقوط تزيد على 60 درجة نحقق تحسنًا نسبيًا في الكفاءة يصل إلى 50%. ويؤدي ذلك إلى ملف عائد أكثر استقرارًا بوضوح على مدار اليوم والسنة، لا سيما عند انخفاض الشمس.
النصوعية المنعكسة
بفضل البنى الدقيقة والنانوية الهرمية ذات نسبة الأبعاد العالية، تتميز تقنية Performance+ أيضًا بحماية ممتازة من الوهج: فحتى عند إشعاع شديد يبلغ 100000 لوكس على سطح اللوح وزاوية سقوط منخفضة تبلغ 70 درجة، تبقى النصوعية المنعكسة أقل من 3000 cd/m² – قيمة قياسية تضع معايير تقنية جديدة.
لمحة عامة عن تقنية Performance+
تواصل معنا الآن-
Mastering
يُصنع القالب الرئيسي ذو البنية الدقيقة بمقياس السنتيمتر بواسطة الطباعة ثلاثية الأبعاد (2-Photon Polymerization).
-
التوسيع
بعد ذلك يُنقل القالب الرئيسي إلى رقاقة (Shim) من النيكل. ثم تُوسَّع على عدة مراحل إلى حجم المتر المربع.
-
تصنيع قوالب الأغشية
تُنقل البنية الدقيقة بعد ذلك من رقاقة النيكل إلى غشاء في عملية دمغ، وذلك بعرض يزيد على 1,30 م. ويُستخدم هذا الغشاء لنقل البنية إلى الزجاج الشمسي في عملية Roll-to-Plate.
التصنيع على نطاق صناعي
من البحث المتقدم مباشرة إلى الإنتاج الضخم. فبفضل التصنيع الاصطناعي لقوالب رئيسية عالية الدقة، نجحنا في توسيع النسيج الحيوي إلى صيغ كبيرة المساحة بحجم الأمتار المربعة.
تطوّر Phytonics عمليات طلاء صناعية عالية الكفاءة لتطبيق البنية الدقيقة على الزجاج الشمسي. ويمكن بعد ذلك دمج الزجاج المطلي مباشرة في أي خط إنتاج كهروضوئي دون أي تعديلات. وبهذا نوصل التقنية الحيوية الرائدة إلى السوق مباشرة دون أعباء لوجستية إضافية.
أولى المشاريع التجريبية
زُوّدت عدة أسطح منازل بنجاح بطلائنا الحيوي Performance+. تقلل التقنية خسائر الانعكاس بشكل كبير، ولذلك تبدو في الصورة أغمق من اللوح الشمسي القياسي على يسار الصورة.