Tecnologia Performance+ para aumentar o rendimento
Tecnologia Performance+ para aumentar o rendimento
Ao longo de milhões de anos, a natureza desenvolveu soluções perfeitas para a gestão da luz. O nosso modelo: a pétala de rosa. A sua superfície possui uma fascinante micro e nanoestrutura hierárquica, otimizada para acoplar a luz na pétala com máxima eficiência. Esta propriedade faz com que as pétalas de rosa pareçam extremamente mate e não apresentem quaisquer pontos de brilho – um sinal claro de que quase nenhuma luz é refletida.
Com base em anos de investigação no Karlsruher Institut für Technologie (KIT), decifrámos este engenhoso mecanismo antirreflexo para revolucionar a gestão da luz nas células solares.
A textura baseada nas pétalas de rosa serve sobretudo para aumentar o rendimento dos módulos solares e não deve ser confundida com a nossa película anti-encandeamento XRF.
Uma micro e nanotextura hierárquica
Em pormenor, as pétalas da rosa têm na sua superfície inúmeras pequenas estruturas cónicas dispostas aleatoriamente. A elevada razão de aspeto (ou seja, a relação entre a altura e a largura das estruturas cónicas) e as nano-dobras especiais nas superfícies dos cones garantem o efeito antirreflexo especial, muito superior ao dos revestimentos antirreflexo convencionais, sobretudo com luz rasante. A Phytonics patenteou a tecnologia (DE102021206851A1).
Qual é o ganho de rendimento?
Máxima potência, mesmo com o sol baixo. A tecnologia da Phytonics revela os seus pontos fortes sobretudo com ângulos de incidência rasantes.
O gráfico mostra a corrente de curto-circuito e a melhoria obtida em função do ângulo de incidência: enquanto o rendimento do módulo de referência cai fortemente com luz mais rasante, a superfície biónica garante uma produção de corrente consistentemente elevada. Com ângulos de incidência acima de 60 graus, alcançamos uma melhoria relativa da eficiência até 50%. Isto resulta num perfil de rendimento claramente mais estável ao longo do dia e do ano, sobretudo com o sol baixo.
Luminância refletida
Graças às micro e nanoestruturas hierárquicas com elevada razão de aspeto, a tecnologia Performance+ convence também por uma excelente proteção contra o encandeamento: mesmo com uma irradiação extrema de 100000 lux na superfície do módulo e um ângulo de incidência rasante de 70 graus, a luminância refletida fica abaixo de 3000 cd/m² – um valor de topo que estabelece padrões tecnológicos.
A tecnologia Performance+ em resumo
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Mastering
O master estrutural microestruturado à escala do centímetro é produzido por impressão 3D (2-Photon Polymerization).
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Escalonamento
Em seguida, o master estrutural é transferido para um shim de níquel. Este é depois escalonado em várias etapas até ao tamanho de metros quadrados.
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Produção de masters de película
A microestrutura é então transferida do shim de níquel para uma película num processo de gravação, numa largura de mais de 1,30m. Esta película serve para transferir a estrutura para o vidro solar num processo roll-to-plate.
Produção à escala industrial
Da investigação de ponta diretamente para a produção em massa. Graças à produção artificial de masters estruturais de alta precisão, conseguimos escalonar a textura biónica para formatos de grande área na ordem dos metros quadrados.
A Phytonics desenvolve processos industriais de revestimento altamente eficientes para a aplicação da microestrutura em vidros solares. O vidro revestido pode depois ser integrado diretamente em qualquer linha de produção fotovoltaica, sem quaisquer adaptações. Assim, levamos a biónica inovadora diretamente ao mercado, sem esforço logístico adicional.
Primeiros projetos de demonstração
Vários telhados residenciais já foram equipados com sucesso com o nosso revestimento biónico Performance+. A tecnologia minimiza drasticamente as perdas por reflexão e, por isso, aparece na foto mais escura do que o módulo solar standard à esquerda da imagem.