Innowacyjne elastyczne pokrycie fotowoltaiczne
Opublikowano: 11 października 2017

Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej im prof. Józefa Kosackiego (WITI) jest konsorcjantem projektu pt. „Innowacyjne Elastyczne Pokrycie Fotowoltaiczne”

W skład konsorcjum realizującego projekt w ramach konkursu GEKON –  Generator Koncepcji Ekologicznych (nr GEKON2/O4/268473/23/2016) Narodowego Centrum Badań i Rozwoju oraz Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (2016-2018) oprócz WITI wchodzą: Lubawa S.A. (lider), Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Kraków oraz AK Consulting, Katowice. W WITI projekt jest realizowany w Pracowni Nowych Technologii pod kierownictwem Pana dr inż. Stanisława Maleczka.

Zasada działania ogniw słonecznych polega najogólniej mówiąc na konwersji światła słonecznego na energię elektryczną. Efektywność przemiany zależy od wielu czynników, między innymi od rodzaju zastosowanego ogniwa słonecznego czy intensywności i czasu nasłonecznienia.

Niewątpliwie jedną z podstawowych zalet stosowania ogniw słonecznych jest możliwość całkowitego uniezależnienia się od sieci przesyłowej, co stwarza możliwość zbudowania awaryjnego źródła zasilania bądź stworzenia generatora prądu elektrycznego w miejscu bez żadnej infrastruktury energetycznej. W zastosowaniach komercyjnych obecnie dominują krzemowe ogniwa słoneczne na sztywnych podłożach. Natomiast polimerowe ogniwa słoneczne oraz niektóre cienkowarstwowe, które są elastyczne i mają mniejszą wagę, wciąż charakteryzują się stosunkowo niską sprawnością i trwałością zdecydowanie niższą w stosunku do standardowych ogniw krzemowych.

Innowacyjne Elastyczne Pokrycie Fotowoltaiczne (EPF) zaprojektowane i wytworzone w ramach realizacji projektu jest formą pośrednią, która cechuje się dobrą elastycznością, wysoką sprawnością oraz wieloletnim okresem użytkowania. Podstawową zaletą takiego rozwiązania jest możliwość zwijania (np. na bębnie) i rozwijania na dowolnej powierzchni, łatwa obsługa oraz lekka konstrukcja. Podstawowy wariant EPF (jeden segment przedstawiony na zdjęciu) w wersji produkcyjnej, charakteryzuje się napięciem wyjściowym 36 V, maksymalną mocą 30 W, wymiarami 1,6 × 0,5 metra oraz wagą ~ 1,9 kg. Pokrycie EPF produkowane jest praktycznie o dowolnej długości co umożliwia łączenie segmentów w celu zwiększenia mocy sumarycznej.

W fazie wdrożeniowej znajduje się obecnie rozbudowany wariant EPF wyposażony w akumulatory i systemy zarządzania, pozwalający na odbiór energii nawet przy braku oświetlenia – jeden segment stanowi źródło energii o wartości napięcia wyjściowego rzędu 24 V.

Na czym polega innowacyjność IEPF?

Innowacyjny charakter zaproponowanego źródła zasilania zdeterminowany został poprzez zastosowanie elastycznego materiału z wbudowanymi ogniwami fotowoltaicznymi o małych wymiarach w postaci mozaiki. Elastyczność EPF wynika zarówno z właściwości samego materiału podłoża, jak również ze sposobu rozmieszczenia i rodzaju ogniw fotowoltaicznych. Podstawową trudnością w wykonaniu EPF, którą udało się pokonać, było zapewnienie odpowiednich właściwości mechanicznych pokryciu. Problem ten został rozwiązany poprzez zastosowanie odpowiedniej struktury warstwowej pokrycia, co jest swoistego rodzaju kamieniem milowym w tym rozwiązaniu. Zaproponowane pokrycie EPF cechuje się nie tylko znaczną elastycznością umożliwiającą jego rolowanie, ale, co jest również bardzo istotne z punktu widzenia przyszłych użytkowników, możliwością odcięcia zadanej długości EPF bez utraty własności elektrycznych.

Opracowane elastyczne pokrycie fotowoltaiczne (EPF) jest dedykowane do pracy w obszarach dotkniętych skutkami katastrof naturalnych (powodzie, tornada, silne opady śniegu) oraz nienaturalnych (katastrofy budowlane, przemysłowe).

Podstawowymi odbiorcami EPF mogą być Polskie Siły Zbrojne, a także Policja, Straż Graniczna, służby ratownicze, a także klienci indywidualni.

www.witi.wroc.pl

Tagi: Innowacyjne Elastyczne Pokrycie Fotowoltaiczne, Wojskowy Instytut Techniki Inżynieryjnej