Konkurenceschopnost fotovoltaické přeměny sluneční energie může být zvýšena snížením ceny fotovoltaických (FV) panelů, zvýšením účinnosti přeměny energie nebo prodloužením životnosti FV panelů. Proto je důležité věnovat pozornost vývoji materiálů stabilních při dlouhodobém ozařování a změnách teploty.
Stručný výtah z článku, který vyšel v časopise Energie 21 č. 3/2016.
Životnost FV panelů limituje hlavně materiál, použitý k zapouzdření FV článků v panelu, nikoliv samotné články. Tato hmota zcela obklopuje články a chrání je před vlhkostí, tepelným a mechanickým poškozením a poskytuje dobrý optický kontakt mezi povrchem FV článku a ochranným vnějším krytím.
V současnosti většina (více než 90 %) FV panelů používá laminaci EVA (etylvinylacetát) s nízkou tepelnou odolností (+ 85 oC) a vysokou korozní aktivitou. Standardní termoplastický kompozit, založený na EVA polymeru, má řadu nevýhod spojených se stávajícími standardními konstrukcemi PV panelů.
Jako vhodné řešení se jeví použití silikonových polymerů, které jsou používány například k zapouzdření FV článků používaných ve vesmíru. Gely patří do zvláštní skupiny ultraměkkých zalévacích hmot a jsou charakteristické jemnou strukturou formovanou během reakce. Asi 20 let jsou dobré zkušenosti s polovodičovými prvky zalitými v tzv. silikonových gelech.
Společnost TRAXLE, spolu s ruskými vědci, vyvinula průmyslové technologie laminování solárních fotovoltaických panelů se silikonovým gelem, který je vhodný pro vysoké teploty +115 °C a nízké teploty -60 °C. Hybridní fotovoltaicko-termické solární panely se siloxanovým gelem (technologie laminace silikonovým gelem) byla licencována ČVUT v Praze (pro výzkumné účely).
Studium stability optických parametrů siloxanových směsí bylo provedeno jednak ve zrychlených laboratorních testech (intenzita UV záření 140 W/m2, teplota vzorků 85 °C, čas 1000 h) a rovněž v reálném provozu v FV systémech na Technické fakultě České zemědělské univerzity s koncentrovaným slunečním zářením asi 3,5krát vyšším. Šlo o počáteční testy, které předcházely kompletní sérii testů panelů podle normy IEC 61215.*
Vladislav Poulek, Martin Libra, Česká zemědělská univerzita v Praze
Obrázky:
Životnost FV panelů limituje hlavně materiál použitý k zapouzdření FV článků v panelu. Foto archiv/Energie 21
Schéma PV panelu se silikonovým gelem (řez). Zdroj: Archiv autorů
Koncentrátor slunečního záření použitý k testování oboustranných FV panelů s články zapouzdřenými do silikonového gelu při teplotách 85 oC a 115 oC. Foto archiv autorů
Hybridní FV/T panel laminovaný polysiloxanovým gelem (ČVUT v Praze). Foto archiv/ČVUT
