Słońce już nie szkodzi panelom. Wręcz im pomaga
Wysoka temperatura może poprawiać wydajność nowej generacji urządzeń solarnych. Nowa technologia sprawia, że gorące warunki nie są już wrogiem fotowoltaiki, lecz jej sprzymierzeńcem.
Przez lata ciepło paradoksalnie było uznawane za wroga paneli słonecznych – im wyższa temperatura, tym mniejsza efektywność konwersji światła w energię. Teraz naukowcy udowodnili, że to założenie przestaje być aktualne. W przypadku najnowszej generacji urządzeń solarnych, które integrują zbieranie i magazynowanie energii, wzrost temperatury może wręcz poprawiać ich działanie. Badacze skupili się na tzw. ogniwach przepływowych PEC – technologii, która łączy funkcję klasycznego panelu z możliwościami akumulatora. Zamiast traktować ciepło jako zagrożenie, zespół inżynierów postanowił zbadać, czy można je wykorzystać jako sprzymierzeńca.
Ciepło wspomaga magazynowanie energii
Efekt badań okazał się zaskakujący: im cieplej, tym szybciej zachodzą reakcje chemiczne odpowiedzialne za magazynowanie energii w elektrolicie. Z kolei ruch jonów staje się intensywniejszy, a przewodnictwo rośnie. W praktyce oznacza to, że integracja funkcji magazynowania z klasyczną fotowoltaiką może być o wiele wydajniejsza, jeśli urządzenia działają w wyższych temperaturach.
Według badaczy optymalna temperatura dla maksymalnego efektu to około 45°C. Powyżej tego progu korzyści zaczynają się stabilizować. Taka wiedza może całkowicie odmienić sposób projektowania przyszłych instalacji solarnych – już nie wokół chłodzenia, ale świadomego zarządzania ciepłem jako źródłem efektywności.
Słońce podkręca wydajność, a koszty spadają
Wprowadzenie tego rozwiązania może wywrócić do góry nogami dotychczasowe standardy w projektowaniu instalacji solarnych. Największą zmianą jest potencjalne obniżenie kosztów całego systemu. Skoro wysoka temperatura wspomaga proces magazynowania energii, znika potrzeba stosowania zaawansowanych układów chłodzenia, które do tej pory stanowiły jedno z droższych ogniw technologii fotowoltaicznej.
Jest to szansa dla regionów, które dotąd pozostawały na marginesie transformacji energetycznej. Kraje o wysokich temperaturach, dużym nasłonecznieniu i słabszej infrastrukturze energetycznej będą mogły wreszcie w pełni wykorzystać swój naturalny potencjał.
Tylko dlaczego dopiero teraz?
Ile lat zmarnowano na walkę z ciepłem, zamiast sprawdzić, czy może da się je zaprząc do działania? Przez dekady inżynierowie projektowali kosztowne systemy chłodzenia, a inwestorzy omijali upalne regiony, uznając je za mniej efektywne dla fotowoltaiki. Tymczasem okazuje się, że najbardziej palący problem był tak naprawdę ukrytym zasobem.
Przeczytaj także:
Inżynierowie będą od teraz mogli projektować systemy, które nie tylko zbierają światło, ale świadomie korzystają z ciepła do magazynowania energii, czyniąc z jednego urządzenia zintegrowane źródło i magazyn prądu. To krok w stronę bardziej niezależnych i dostępnych systemów odnawialnych – zwłaszcza w rejonach świata, gdzie słońce świeci najmocniej.
*Źródło zdjęcia wprowadzającego: Fahroni / Shutterstock
