Beton zwiększy produkcję z fotowoltaiki. Włosi są przekonani

Idealna instalacja fotowoltaiczna powinna być tania, wydajna i bezawaryjna. Naukowcy z całego świata starają się wprowadzać drobne poprawki, które będą poprawiać wybrane aspekty modułów fotowoltaicznych, dzięki czemu ich zastosowanie będzie jeszcze szersze.

Mogłoby się wydawać, że poprawianie parametrów modułów fotowoltaicznych musi wiązać się z wprowadzaniem nowych rodzajów ogniw czy ich modyfikowaniem w celu zmiany zachodzących w nich procesów. Okazuje się jednak, że sposób na poprawę działania instalacji fotowoltaicznej może być o wiele prostszy. Udowadniają to włoscy naukowcy, którzy wydajność fotowoltaiki chcą zwiększać przez wykorzystanie betonu.

Każde dziecko wie, że instalacja fotowoltaiczna najlepiej działa latem. Dni są wtedy długie, a Słońce góruje wysoko nad horyzontem. Trzeba jednak mieć świadomość, że panelom służy tylko światło słoneczne. Wysokie temperatury, które wiążą się z letnią, słoneczną pogodą, wręcz przeciwnie.

Bogdan Szymański pisze w książce "Instalacje Fotowoltaiczne", że moduły tracą ok. 1 proc. wydajności, gdy temperatura wzrasta o trzy stopnie Celsjusza. Biorąc pod uwagę, że karty techniczne paneli zawierają informacje na temat ich wydajności w warunkach STC, które to zakładają napromieniowanie na poziomie 1000 W/m2 w temperaturze 25 stopni Celsjusza, latem spadki wydajności modułów mogą być znaczne.

W czasie upałów panele fotowoltaiczne rozgrzewają się do temperatury 60-70 stopni Celsjusza, co z kolei oznacza, że ich wydajność może spaść nawet o 15 proc. W związku z tym warto zadbać o dobre chłodzenie.

Z tego samego założenia wyszli włoscy naukowcy z Politechniki Turyńskiej, którzy przeprowadzili badania, w których cienką płytkę betonową wykorzystano jako radiator dla cienkowarstwowego ogniwa fotowoltaicznego. Oba elementy połączono ze sobą termicznie.

Ogniwo ma za zadanie pochłaniać światło słoneczne i generować z niego energię elektryczną. Betonowy radiator natomiast emituje ciepło, co przekłada się na obniżenie temperatury ogniwa, tym samym zwiększając jego wydajność.

Z opisanych badań wynika, że tego typu płytka betonowa może pozwolić na obniżenie temperatury pracy krzemowego ogniwa nawet o 20 stopni Celsjusza. To zaś wiąże się ze zwiększeniem jego wydajności i żywotności. Naukowcy z Politechniki Turyńskiej podają, że wzrost wydajności może sięgać 9 proc., natomiast czas pracy ogniwa może być wydłużony nawet o 400 proc.

Badania na temat wydajności ogniw fotowoltaicznych chłodzonych betonem będą kontynuowane. W dotychczasowych wynikach widać jednak potencjał. Jak czytamy w badaniach, naukowcy przypuszczają, że rozwiązanie to może znaleźć w przyszłości zastosowanie choćby w przypadku instalacji fotowoltaicznych, bazujących na dachówkach cementowych.

Włosi zaznaczają, że prowadzono już badania z wykorzystaniem ogniw cienkowarstwowych na blokach betonowych i standardowych dachówkach, ale do tej pory nie starano się wykorzystywać zjawiska chłodzenia radiacyjnego i nie optymalizowano wykorzystanych materiałów (rodzaj mieszanki cementowej).