Firma startupowa ClearVue z Australii zakończyła dwuletnie badania nad swoim innowacyjnym produktem - oknem, które jest w stanie "przechwycić" całe spektrum światła. Co istotne, udało się zachować wysoką przezroczystość szkła, a panele fotowoltaiczne nie dominują nad resztą tafli.
To przełomowe okno przeszło dwuletnią analizę na terenie Uniwersytetu Murdoch w australijskim Perth. Zostało ono zainstalowane w konstrukcji szklarni, gdzie, oprócz produkcji energii, mogło spełniać standardową rolę okna. Producent twierdzi, że uzyskane wyniki potwierdzają opłacalność tej technologii.
Dzięki zastosowaniu tych nowatorskich okien, szklarnia była w stanie produkować 19 kWh energii elektrycznej dziennie, niezależnie od warunków pogodowych. W dni deszczowe często uzyskiwano wyższą wydajność niż przy tradycyjnych panelach fotowoltaicznych, ponieważ te okna działały pod różnymi kątami i w różnych warunkach atmosferycznych.
Miesięczna produkcja energii z 12 okien umieszczonych na północnej ścianie szklarni, źródło: Badania ClearVue
Według danych dostarczonych w opublikowanych badaniach, produkcja energii z monitorowanej północnej ściany szklarni w latach 2021-2023 utrzymywała się generalnie powyżej 30 kWh miesięcznie, a największa wydajność została osiągnięta we wrześniu 2021 roku - ponad 35 kWh.
Sprytne rozwiązanie techniczne
Firma ClearVue specjalizuje się w dostarczaniu okien fotowoltaicznych, które przepuszczają nawet do 70% widzialnego zakresu światła. To możliwe dzięki zastosowaniu wysoce przezroczystego szkła, co dobrze widać na zdjęciu. Kluczowym elementem tej technologii jest proces segregacji fal świetlnych zachodzący w samym szkle. Aby światło dzienne dostawało się do wnętrza pomieszczenia lub szklarni, szyba musi przechodzić całe spektrum widzialnego światła. Pozostałe fale, w tym promieniowanie UV, są kierowane na krawędzie okna, gdzie moduł fotowoltaiczny przekształca je w energię elektryczną.
Każde z okien zamontowanych w szklarni miało wymiary 1,2x1,1 metra. Z analizy opublikowanej w MDPI Technologies journal, która podsumowuje dwa lata badań, wynika, że udało się osiągnąć moc maksymalną rzędu 30-33 Wp/m2. Producent twierdzi, że po ostatnich ulepszeniach okna mogą osiągnąć sprawność na poziomie aż do 5%. To najwyższy wynik uzyskany przez okna fotowoltaiczne z całkowicie przezroczystą taflą szkła.
To już druga generacja okien BIPV (Building-Integrated Photovoltaics). Technologia ta pozwala na opłacalną produkcję w skali przemysłowej, ponieważ firma dostosowała swoje produkty do standardów fabrycznych.
Wiele zastosowań
Firma ClearVue widzi wiele potencjalnych zastosowań dla swojego produktu. Po pierwsze, okna fotowoltaiczne mogą pomóc w obniżeniu rachunków za energię elektryczną, nie tylko przez jej produkcję, ale także dzięki zwiększeniu izolacji cieplnej. Po drugie, zastosowanie tej technologii w szklarniach, zwłaszcza tych przemysłowych, pozwoli na uczynienie ich energetycznie niezależnymi. Wyprodukowana energia mogłaby zasilać systemy automatyzacji w takich szklarniach. Ponadto, okna solarne mogą stanowić uzupełnienie dla istniejącej infrastruktury energetycznej. Wreszcie, dostarczanie energii elektrycznej w trudno dostępnych miejscach staje się teraz jeszcze prostsze dzięki tej technologii.
Źródła:
ClearVue
Globenergia.pl