Performance+ technologie voor een hogere opbrengst

Performance+ technologie voor een hogere opbrengst

De natuur heeft in miljoenen jaren perfecte oplossingen voor lichtmanagement ontwikkeld. Ons voorbeeld: het rozenblad. Het oppervlak heeft een fascinerende, hiërarchische micro- en nanostructuur die erop geoptimaliseerd is om licht met maximale efficiëntie in het blad te koppelen. Daardoor zien rozenbladen er extreem mat uit en vertonen ze geen enkele glans – een duidelijk teken dat er bijna geen licht wordt gereflecteerd.

Op basis van jarenlang onderzoek aan het Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hebben wij dit geniale antireflectiemechanisme ontrafeld om het lichtmanagement in zonnecellen te revolutioneren.

De op rozenbladen gebaseerde textuur dient in de eerste plaats om de opbrengst van zonnepanelen te verhogen en moet niet worden verward met onze XRF anti-glare folie.

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

Een hiërarchische micro- en nanotextuur

In detail hebben de bloembladen van de roos op hun oppervlak talloze kleine kegelstructuren die willekeurig gerangschikt zijn. De hoge aspectverhouding (d.w.z. de verhouding tussen hoogte en breedte van de kegelstructuren) en de speciale nanoplooien op het oppervlak van de kegels zorgen voor de bijzondere antireflectiewerking, die conventionele antireflectiecoatings vooral bij lage lichtinval ver overtreft. Phytonics heeft de technologie gepatenteerd (DE102021206851A1).

Hoe groot is de extra opbrengst?

Maximaal vermogen, zelfs bij een lage zonnestand. De technologie van Phytonics komt vooral tot haar recht bij lage instralingshoeken.

De grafiek toont de kortsluitstroom en de behaalde verbetering afhankelijk van de invalshoek: terwijl de opbrengst van het referentiepaneel bij lagere lichtinval sterk terugvalt, zorgt het bionische oppervlak voor een blijvend hoge stroomopbrengst. Bij invalshoeken boven 60 graden bereiken we een relatieve verbetering van het rendement tot 50%. Dat leidt tot een duidelijk stabieler opbrengstprofiel over de hele dag en het hele jaar, vooral bij een lage zonnestand.

Gereflecteerde luminantie

Dankzij de hiërarchische micro- en nanostructuren met hoge aspectverhouding overtuigt de Performance+ technologie ook met uitstekende bescherming tegen schittering: zelfs bij een extreme instraling van 100000 lux op het paneeloppervlak en een lage invalshoek van 70 graden blijft de gereflecteerde luminantie onder 3000 cd/m² – een topwaarde die technologisch de maatstaf zet.

  • Mastering

    De microgestructureerde master op centimeterschaal wordt vervaardigd met 3D-printen (2-fotonpolymerisatie).

  • Opschalen

    Vervolgens wordt de master overgebracht naar een shim van nikkel. Deze wordt daarna in meerdere stappen opgeschaald tot vierkantemeterformaat.

  • Productie van foliemasters

    De microstructuur wordt vervolgens met een embossingproces van de nikkelshim overgebracht naar een folie, over een breedte van meer dan 1,30 m. Deze folie dient om de structuur in een roll-to-plate-proces op zonneglas over te brengen.

1 van 3

Productie op industriële schaal

Van spitsonderzoek rechtstreeks naar massaproductie. Door hoogprecieze masters kunstmatig te vervaardigen, zijn we erin geslaagd de bionische textuur op te schalen naar grote formaten in de orde van vierkante meters.

Phytonics ontwikkelt zeer efficiënte industriële coatingprocessen om de microstructuur op zonneglas aan te brengen. Het gecoate glas kan vervolgens zonder enige aanpassing direct in elke PV-productielijn worden geïntegreerd. Zo brengen we baanbrekende bionica zonder extra logistieke inspanning rechtstreeks op de markt.

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

Eerste demoprojecten

Meerdere daken van woningen zijn al met succes uitgerust met onze bionische Performance+ coating. De technologie beperkt reflectieverliezen drastisch en lijkt daarom op de foto donkerder dan het standaardzonnepaneel links in beeld.