Technologia Performance+ zwiększająca uzysk

Technologia Performance+ zwiększająca uzysk

Natura przez miliony lat wypracowała doskonałe rozwiązania w zakresie zarządzania światłem. Nasz wzór: płatek róży. Jego powierzchnia ma fascynującą, hierarchiczną mikro- i nanostrukturę, zoptymalizowaną pod kątem wprowadzania światła do płatka z maksymalną wydajnością. Dzięki tej właściwości płatki róży wydają się wyjątkowo matowe i nie mają żadnych połysków – wyraźny znak, że prawie żadne światło nie jest odbijane.

Na podstawie wieloletnich badań w Karlsruher Institut für Technologie (KIT) rozszyfrowaliśmy ten genialny mechanizm antyrefleksyjny, aby zrewolucjonizować zarządzanie światłem w ogniwach słonecznych.

Tekstura wzorowana na płatkach róży służy przede wszystkim zwiększeniu uzysku modułów fotowoltaicznych i nie należy jej mylić z naszą folią anti-glare XRF.

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

Hierarchiczna mikro- i nanotekstura

Szczegółowo: płatki róży mają na powierzchni niezliczone małe struktury stożkowe rozmieszczone losowo. Wysoki współczynnik kształtu (czyli stosunek wysokości do szerokości stożków) oraz specjalne nanozmarszczki na powierzchni stożków zapewniają szczególne działanie antyrefleksyjne, które znacznie przewyższa konwencjonalne powłoki antyrefleksyjne, zwłaszcza przy płaskim padaniu światła. Phytonics opatentowało tę technologię (DE102021206851A1).

Jak duży jest wzrost uzysku?

Maksymalna moc nawet przy nisko położonym słońcu. Technologia Phytonics pokazuje swoje zalety szczególnie przy płaskich kątach padania.

Wykres przedstawia prąd zwarcia oraz uzyskaną poprawę w zależności od kąta padania: podczas gdy uzysk modułu referencyjnego przy bardziej płaskim świetle mocno spada, bioniczna powierzchnia zapewnia stale wysoki prąd. Przy kątach padania powyżej 60 stopni osiągamy względną poprawę sprawności nawet o 50%. Prowadzi to do znacznie stabilniejszego profilu uzysku w ciągu całego dnia i roku, zwłaszcza przy nisko położonym słońcu.

Odbita luminancja

Dzięki hierarchicznym mikro- i nanostrukturom o wysokim współczynniku kształtu technologia Performance+ zapewnia także doskonałą ochronę przed olśnieniem: nawet przy ekstremalnym natężeniu 100000 luksów na powierzchni modułu i płaskim kącie padania 70 stopni odbita luminancja pozostaje poniżej 3000 cd/m² – wartość szczytowa, która wyznacza technologiczne standardy.

  • Mastering

    Mikrostrukturalny master w skali centymetrowej wytwarza się metodą druku 3D (polimeryzacja dwufotonowa).

  • Skalowanie

    Następnie master przenosi się na shim z niklu. Ten jest potem w kilku etapach skalowany do rozmiarów metrów kwadratowych.

  • Wytwarzanie masterów foliowych

    Mikrostruktura jest następnie przenoszona z niklowego shimu na folię w procesie tłoczenia, na szerokości ponad 1,30 m. Folia ta służy do przenoszenia struktury na szkło solarne w procesie roll-to-plate.

1 z 3

Produkcja na skalę przemysłową

Od badań na najwyższym poziomie prosto do produkcji masowej. Dzięki sztucznemu wytwarzaniu bardzo precyzyjnych masterów udało nam się przeskalować bioniczną teksturę na duże formaty rzędu metrów kwadratowych.

Phytonics opracowuje wysokowydajne przemysłowe procesy powlekania do nakładania mikrostruktury na szkło solarne. Powlekane szkło można następnie bez żadnych zmian zintegrować bezpośrednio z każdą linią produkcyjną PV. W ten sposób wprowadzamy przyszłościową bionikę na rynek bez dodatkowego nakładu logistycznego.

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

Pierwsze projekty demonstracyjne

Kilka dachów domów zostało już z powodzeniem wyposażonych w naszą bioniczną powłokę Performance+. Technologia drastycznie minimalizuje straty odbicia, dlatego na zdjęciu wygląda ciemniej niż standardowy moduł fotowoltaiczny po lewej stronie.