Technologie Performance+ pour augmenter le rendement
Technologie Performance+ pour augmenter le rendement
La nature a développé des solutions parfaites pour la gestion de la lumière au fil des millions d'années. Notre modèle : le pétale de rose. Sa surface possède une structure micro et nano hiérarchique fascinante, optimisée pour couplé la lumière dans le pétale avec une efficacité maximale. Cette propriété fait que les pétales de rose apparaissent extrêmement mats et ne présentent aucun point brillant – un signe clair que presque aucune lumière n'est réfléchie.
Grâce à des années de recherche à l'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT), nous avons décrypté ce mécanisme antireflet génial pour révolutionner la gestion de la lumière dans les cellules solaires.
La texture inspirée des pétales de rose sert principalement à augmenter le rendement des modules solaires et ne doit pas être confondue avec notre film anti-éblouissement XRF.
Une texture micro et nano hiérarchique
En détail, les pétales de rose présentent d'innombrables petites structures coniques disposées aléatoirement à leur surface. Le rapport de forme élevé (c'est-à-dire le rapport entre la hauteur et la largeur des structures coniques) ainsi que les plis nano spéciaux sur les surfaces des cônes sont responsables de l'effet antireflet unique, bien supérieur aux revêtements antireflets conventionnels, notamment en cas d'incidence lumineuse plate. Phytonics a breveté la technologie (DE102021206851A1).
Quel est le gain de rendement ?
Performances maximales, même avec un soleil bas. La technologie de Phytonics révèle ses atouts, en particulier avec des angles d'incidence plats.
Le diagramme montre le courant de court-circuit ainsi que l'amélioration obtenue en fonction de l'angle d'incidence : tandis que le rendement du module de référence chute fortement avec une lumière plus rasante, la surface biomimétique assure un rendement électrique constamment élevé. Pour des angles d'incidence supérieurs à 60 degrés, nous obtenons une amélioration relative de l'efficacité allant jusqu'à 50 %. Cela conduit à un profil de rendement beaucoup plus stable tout au long de la journée et de l'année, en particulier avec un soleil bas.
Luminance réfléchie
Grâce aux micro- et nanostructures hiérarchiques à rapport de forme élevé, la technologie Performance+ impressionne également par sa protection exceptionnelle contre l'éblouissement : même avec un éclairement extrême de 100 000 lux sur la surface du module et un angle d'incidence plat de 70 degrés, la luminance réfléchie reste inférieure à 3 000 cd/m² – une valeur de pointe qui fixe de nouveaux standards technologiques.
La technologie Performance+ en un coup d'œil
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Mastering
La fabrication du maître de structure microstructuré à l'échelle centimétrique est réalisée par impression 3D (2-Photon Polymerization).
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Upscaling
Ensuite, le maître de structure est transféré dans une feuille de nickel. Celle-ci est ensuite mise à l'échelle en plusieurs étapes pour atteindre une taille de l'ordre du mètre carré.
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Fabrication de maîtres de films
La microstructure est ensuite transférée de la feuille de nickel vers un film par un procédé de gaufrage, avec une largeur supérieure à 1,30 m. Ce film sert à transférer la structure sur le verre solaire dans un procédé roll-to-plate.
Production à l'échelle industrielle
De la recherche de pointe directement à la production de masse. Grâce à la fabrication artificielle de maîtres de structure de haute précision, nous avons réussi à mettre à l'échelle la texture biomimétique sur des formats de grande surface, de l'ordre du mètre carré. Phytonics développe des processus de revêtement industriels très efficaces pour l'application de la microstructure sur les verres solaires. Le verre revêtu peut ensuite être intégré directement dans toute ligne de production photovoltaïque sans aucune modification. C'est ainsi que nous apportons la bionique innovante sur le marché sans effort logistique supplémentaire.
Premiers projets de démonstration
Plusieurs toits de maisons ont déjà été équipés avec succès de notre revêtement biomimétique Performance+. La technologie réduit drastiquement les pertes par réflexion et apparaît donc plus sombre sur la photo que le module solaire standard à gauche sur l'image.