Po nějakém čase se opět vracím k vždy velmi sledovanému tématu solárních článků. Zatímco předchozí články "Solární články & panely Uni-Solar a EVALON-Solar" a "Monokrystalické solární články & panely SUNSET v ČR" popisovaly a konstrukci a použití solárních panelů Unisolar / EVALON SOLAR a SUNSET, tento článek pak ukazuje zajímavou konstrukci ohebných panelů a článků americké společnosti PowerFilm. Ta využívá trošku jiné technologie a konstrukce než Triple Juction Technology společnosti Unisolar.
Konstrukce a struktura ohebných solárních článků PowerFilm SOLAR
Solární články v provedení malých či velkých pevných a silných desek se vyrábějí, prodávají a instalují již poměrně dlouho. Najdeme je v různých velikostech v různých elektronických zařízení jako hlavní zdroj energie (například v kalkulačkách) nebo častěji jako doplňkový zdroj. Tyto solární panely i v současnosti často využívají již osvědčené technologie monokrystalického nebo polykrystalického křemíku umístěného na skleněném substrátu nebo mezi dvěma skleněnými deskami. Před několika málo lety se však objevila na trhu nová struktura solárních článků a panelů využívající PIN fotodiody (PIN přechod = mezi dva dotované polovodiče P a N je vložen nedotovaný tzv. Intrisický polovodič) z amorfního křemíkového fotovoltaického materiálu (PV materiálu) implementovaného na PVC podložce (substrátu). Ten sice nevykazuje nijak závratnou účinnost (max. 10 až 13 %), ale umožňuje levnou výrobu pružných, ohebných a někdy i plně „srolovatelných“ solárních panelů, které pak někdy mohou vypadat jako koberec. |
Velmi tenká struktura spočívá v použití velmi slabé nosné podložky v podobě polymerového substrátu (polyimide substrate), který je velmi pružný, lehký a tenký jako papír (0,025 mm). Na ní je monoliticky implementována velmi tenká vrstva na světlo citlivého amorfního křemíku formovaného do struktury PIN diody. Ta dosahuje pouze 1% tloušťky běžné křemíkové vrstvy ohebných solárních článků ostatních výrobců. Monolitická integrace zároveň vytváří i vzájemné propojení jednotlivých solárních buněk, čímž se nejen zlevňuje výroba, ale i zvyšuje životnost. |
Řez strukturou pásu dlouhého pásu solárních článků PowerFilm SOLAR (pro zvětšení klikněte na obrázek)
Praktický rozdíl solárních panelů PowerFilm a Unisolar
Rozdílem proti technologii Triple Juction Technology společnosti Unisolar (viz článek "Solární články & panely Uni-Solar a EVALON-Solar"), která využívá trojité křemíkové vrstvy, kde každá zachytává jen paprsky světla určité barvy (RGB), je technologie společnosti PowerFilm jen jednovrstvá. To je daň za tenkost struktury a tedy její zvýšenou ohebnost. Při plném osvětlení na přímém slunci při obloze bez mráčku je účinnost prakticky stejná. Rozdíl je pouze při podmračené obloze, kdy barva světla je jiná (spektrum světla je posunuto více do vlnových délek červené barvy). Tam technologie Triple Juction vykazuje větší účinnost, což prakticky znamená, že dodávaný elektrický výkon není tolik závislý na intenzitě osvětlení. Prostě něco za něco. Buď účinnost nebo nižší hmotnost a větší ohebnost. Proto jsou solární panely PowerFilm samotným výrobcem více prezentovány a nasazovány do aplikací typu "střechy" přístřešky, stany nebo různé podložky, které lze snadno smotat do ruličky a přenést či převést. Další aplikací může být umístění na zakřivené plochy, třeba karoserie vozidel a strojů nebo pouzder přístrojů. Zde je hmotnost a ohebnost zásadní vlastnost. V tomto směru společnost PowerFilm přímo vytváří vlastní kompletní solární panely v provedení „střechy“ stanu, přístřešku či deky nebo nabízí a poskytuje dalším producentům jen polotovar pro zabudování do svých materiálů. |
Příklady použití tenkých solární článků a panelů PowerFilm SOLAR
Závěr
Solární články PowerFilm SOLAR a ohebné panely vůbec představují zajímavé řešení zdroje "polního" elektrické energie všude tam, kde je rozvodná síť nedostupná a tak, kde je potřeba napájet elektronická zařízení s nepříliš velkou spotřebou. Nabízí se tedy využití nejen v průmyslu pro napájení elektronických (inteligentních) dopravních značek, osvětlení budov a různých panelů, napájení měřících meteorologických stanic nebo jiných stacionárních nebo přenosných snímačů apod., ale i v běžném životě, hlavně v oblasti letní turistiky a outdooru (např. napájení notebooku, osvětlení, ohřívače, malého kompresoru, přesnosné chladničky, dobíjení mobilu, foroaparátu či GPS navigace apod.).
A ještě jedna poznámka na závěr. Oblasti praktického použití a dostupnosti solární článků a panelů (nejen těch ohebných) jak pro přenosné účely, tak pro trvalé umístění na střechy a terasy budov bude věnováno celé podzimní číslo časopisu Elektroinstalatér (viz stránky vydavatelství www.cntl.cz).
Antonín Vojáček
DOWNLOAD & Odkazy
- Webové stránky společnosti PowerFilm Inc. - www.powerfilmsolar.com
- Webové stránky společnosti United Solar Ovonic - www.uni-solar.com
- Webové stránky společnosti Alwitra GmbH & Co. - www.alwitra.de
- Článek "Solární články & panely Uni-Solar a EVALON-Solar" na serveru automatizace.HW.cz
- Článek "Monokrystalické solární články & panely SUNSET v ČR" na serveru automatizace.HW.cz
- Další články týkající se senzorů na serveru automatizace.HW.cz