Tecnología Performance+ para aumentar el rendimiento

Tecnología Performance+ para aumentar el rendimiento

La naturaleza ha desarrollado soluciones perfectas para la gestión de la luz a lo largo de millones de años. Nuestro modelo a seguir: el pétalo de rosa. Su superficie posee una fascinante estructura micro y nano jerárquica optimizada para acoplar la luz en el pétalo con la máxima eficiencia. Esta propiedad hace que los pétalos de rosa parezcan extremadamente mate y no presenten puntos brillantes, una clara señal de que casi no reflejan luz.

Basándonos en años de investigación en el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), hemos descifrado este ingenioso mecanismo antirreflectante para revolucionar la gestión de la luz en las células solares.

La textura basada en pétalos de rosa sirve principalmente para aumentar el rendimiento de los módulos solares y no debe confundirse con nuestra película anti-deslumbramiento XRF.

Rendering of microstructure of rose petal surface for light incoupling into solar modules

Una textura micro y nano jerárquica

En detalle, los pétalos de rosa tienen innumerables pequeñas estructuras cónicas dispuestas aleatoriamente en su superficie. La alta relación de aspecto (es decir, la relación entre la altura y el ancho de las estructuras cónicas), así como los especiales pliegues nano en las superficies de los conos, son los responsables del efecto antirreflectante único, que es muy superior a los recubrimientos antirreflectantes convencionales, especialmente con incidencia de luz plana. Phytonics ha patentado la tecnología (DE102021206851A1).

¿Cuál es la ganancia de rendimiento?

Máximo rendimiento, incluso con sol bajo. La tecnología de Phytonics demuestra sus fortalezas especialmente con ángulos de incidencia planos.

El diagrama muestra la corriente de cortocircuito y la mejora lograda en función del ángulo de incidencia: mientras que el rendimiento del módulo de referencia disminuye drásticamente con luz más plana, la superficie biónica garantiza un rendimiento de corriente consistentemente alto. Con ángulos de incidencia superiores a 60 grados, logramos una mejora relativa en la eficiencia de hasta un 50%.

Esto resulta en un perfil de rendimiento significativamente más estable durante todo el día y el año, especialmente con sol bajo.

Luminancia reflejada

Gracias a las micro y nanoestructuras jerárquicas con alta relación de aspecto, la tecnología Performance+ también destaca por su excelente protección contra el deslumbramiento: incluso con una irradiación extrema de 100,000 lux en la superficie del módulo y un ángulo de incidencia plano de 70 grados, la luminancia reflejada permanece por debajo de 3,000 cd/m², un valor líder que establece estándares tecnológicos.

  • Mastering

    La producción del maestro de estructura microestructurada a escala centrimétrica se realiza mediante impresión 3D (2-Photon Polymerization).

  • Upscaling

    Posteriormente, el maestro de estructura se transfiere a una chapa de níquel. Esta luego se escala en varios pasos a un tamaño de un metro cuadrado.

  • Producción de maestros de película

    La microestructura se transfiere luego de la chapa de níquel a una película mediante un proceso de estampado, con un ancho de más de 1.30 m. Esta película se utiliza para transferir la estructura al vidrio solar en un proceso de roll-to-plate.

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Producción a escala industrial

De la investigación puntera directamente a la producción en masa. Mediante la fabricación artificial de maestros de estructura de alta precisión, hemos logrado escalar la textura biónica a formatos de gran superficie en el rango de metros cuadrados.

Phytonics desarrolla procesos de recubrimiento industriales altamente eficientes para la aplicación de la microestructura en vidrios solares. El vidrio recubierto puede integrarse directamente en cualquier línea de producción de PV sin ninguna adaptación. Así llevamos la biónica innovadora al mercado sin esfuerzo logístico adicional.

Vorher/Nachher-Aufnahme eines PV-Dachs, das von Phytonics beschichtet wurde.

Primeros proyectos piloto

Varios tejados residenciales ya han sido equipados con éxito con nuestro recubrimiento biónico Performance+. La tecnología minimiza drásticamente las pérdidas por reflexión y, por lo tanto, aparece más oscura en la foto que el módulo solar estándar a la izquierda en la imagen.