Крила на пеперуда вдъхновиха учени да създадат цветни слънчеви панели
Фотоволтаичните и термичните слънчеви системи не винаги се приемат за естетически приятно решение за сградата, на която се монтират. Затова в последно време все повече се търсят „цветни” решения – модули с дадени нюанси, които могат да се монтират на сградата дискретно, да се впишат в приятен за окото дизайн.
Сега цветните модули, разработени в Института за слънчеви енергийни системи на Fraunhofer ISE, дават нова перспектива, отбелязва TechXplore. Вдъхновен от феномена, който кара крилата на пеперуди Морфо да блестят в преливащи се нюанси на синьо или зелено, основният механизъм на спектрално селективно отразяване позволява на готовите модули да бъдат с хомогенно еднороден цвят без компромис с производителността, предаде technews.bg.
Искате великолепни ярки цветове за фасадата? Търсите по-приглушени сиви акценти? Няма проблем – може да проектирате цвета на слънчевия модул, за да го накарате да изпъкне или пък да се слее със сградата, към която ще бъде монтиран.
Днес производството на електричество от слънцето чрез фотоелектрични системи е нещо повсеместно. Фотоволтаичната енергия се превърна в евтина технология за възобновяема енергия. Появата на покривни слънчеви панели също се радва на технологичен напредък. Съвременните слънчеви панели имат и все по-елегантен дизайн, за да увеличат максимално привлекателността на сградата.
Слънчевите панели се произвеждат чрез „нанизване” на много (60+) слънчеви клетки, поставени между стъклен преден лист и ламинирана полимерна основа. Тъй като има празнини между слънчевите клетки, човек може да съзре основата, когато гледа панела фронтално. Цветът на фона е традиционно светъл, с което изпъква спрямо тъмните слънчеви клетки.
Дизайнът на панелите може да варира в зависимост от марката и модела. В допълнение към типа клетка на панела, задната част, рамката и наличието на „шини” могат да повлияят на крайната естетика на инсталираните панели. Шините са тънки проводници, са запоени върху слънчеви клетки, за да събират и отвеждат електричеството, генерирано от клетките.
„Невидими” слънчеви модули
Въпреки това подобрение „външният вид” на фотоволтаичните модули все още не е популярна част от дизайна, вземана предвид от собствениците на сгради и архитектите. Особено когато става въпрос за фасади, малцина си представят да интегрират фотоволтаика точно там. Но соларните модули имат какво да правят на стените на сградите – обширни празни пространства, огрявани от слънцето, които могат да се оползотворят.
Поради това изследователите от Института за слънчеви енергийни системи на Fraunhofer ISE във Фрайбург са разработили визуално привлекателни цветни модули. Цветните компоненти могат да бъдат произведени в желания цвят и интегрирани елегантно във фасади или покриви. Те дори могат да придадат „завършек” на модерните сгради с вентилирана „окачена” фасада.
„Идеята на тази разработка бе да избегнем оцветяването на защитното стъкло на модулите с пигменти и да имитираме физическия ефект на крилата на пеперудите”, казва д-р Томас Кройър, ръководител на групата за технологии за покритие. Ако стъклото се покрие с пигменти, то модулите ще загубят част от своята ефективност, тъй като светлината вече няма да може да прониква безпрепятствено до слънчевите клетки.
Вдъхновение от синята пеперуда Морфо
Яркосиньото крило на пеперудата Морфо е интересно явление. Тези насекоми, които са типични за тропическата джунгла в Централна и Южна Америка, впечатляват с ярко-синия си цвят, който обаче се постига благодарение на оптичен ефект, а не на пигменти. Крилата на тази пеперуда имат изключително фина повърхностна текстура. Тя отразява тесен диапазон от специфични дължини на вълните, което ще рече – отразява определен цвят.
Експертите на Fraunhofer ISE са приложили подобна повърхностна текстура върху задната част на защитното стъкло на фотоволтаични модули, използвайки вакуумна технология. В зависимост от изработката на покритието стъклото може да отразява определени честоти на слънчевата светлина, създавайки илюзията за ярко синьо, зелено или червено.
„Около 93 процента от светлината преминава през този слой, като само около 7 процента се отразяват, за да предизвикат цветовия ефект”, обяснява Томас Крьоер. Изследователският институт Fraunhofer, базиран във Фрайбург, е кръстил своята технология MorphoColour на името на яркосинята пеперуда Морфо.
И нов метод на сглобяване
Цветът сам по себе си не е достатъчен за визуално привлекателен дизайн. Изследователите от Fraunhofer са открили друго решение, за да направят фотоволтаичните системи по-привлекателни. За да се предотврати блясъкът на запоените фотоволтаични клетки през цветното защитно стъкло, учените са разработили метод за сглобяване, който имитира ефекта на покривните керемиди.
Покривните керемиди се полагат една върху друга, така че дъждовната вода да се стича от една към друга. По подобен начин соларните изследователи във Фрайбург са подредили фотоволтаичните клетки – в редички, където клетките се припокриват с по няколко милиметра. Така слепени, те образуват по-голям модул. Това създава хомогенен цялостен външен вид без грозни пролуки или видими свързващи кабели. Можете да гледате фотоволтаичните клетки от различни ъгли и равномерният външен вид си остава все същият.
Естетически приятни енергийни сгради
Същото „цветно” стъкло, което прави фотоволтаичните панели яркосини или зелени, може да се използва за покритие и на термален слънчев колектор. Ползата е, че двата продукта (фотоволтаичен панел и термален колектор) могат да се доставят от една производствена линия, а в същото време употребата им ще означава еднороден приятен дизайн на сградите.
Това обещава скоро и фотоволтаични, и термални слънчеви модули да са едновременно в един и същи цвят, монтирани елегантно един до друг по покрива и фасадата на сградата. И когато цветът е съобразен с останалата част от постройката, резултатът е забележителна красота в съчетание с добив на електроенергия и събиране на топлинна енергия. В този смисъл бъдещите домове могат да бъдат красиви, с уникален дизайн и същевременно енергийно независими.