Lekkie panele słoneczne są nam potrzebne do wielu wyspecjalizowanych zastosowań. Jednym z nich jest integracja z pojazdami elektrycznymi nowej generacji. Na razie jest to pieśń przyszłości, aby masowo produkowane elektryki dawały radę jeździć wyłącznie dzięki energii słonecznej. Dotychczas mogliśmy się spotkać jedynie z limitowanymi edycjami takich pojazdów. Niemniej prace naukowe nad ich udoskonaleniem trwają i w ostatnim czasie zajmowali się tym naukowcy z Belgii, Szwajcarii i Austrii.
Czytaj też: Panele słoneczne zyskują drugie życie. Dzięki łatwo dostępnej substancji Chińczycy pobili wszelkie rekordy
Z artykułu na łamach Solar Energy Materials and Solar Cells możemy dowiedzieć, że badacze podjęli się próby poprawienia parametrów technicznych ogniw fotowoltaicznych integrowanych z pojazdami (ang. vehicle-integrated photovoltaics, VIPV). Przede wszystkim chcieli oni zwiększyć odporność urządzeń na działanie wilgoci i uderzenia mechaniczne. Jest to uzasadnione tym bardziej, że w przyszłości takie moduły mają być docelowo montowane na dachu, bagażniku czy masce samochodu.
Panele słoneczne montowane na samochodach? Brzmi jak melodia przyszłości i trochę tak jest
Naukowcy wyprodukowali prototypowy model panelu słonecznego o wadze 3,45 kg/m2 i przeprowadzili testy obejmujące symulacje uderzeń gradu i gorącego, wilgotnego powietrza. Ogniwa wykazały szereg uszkodzeń takich jak pęknięcia całego modułu, rozwarstwienie i mikropęknięcia w spodniej warstwie.
Czytaj też: Jednak da się je naprawiać. Panele słoneczne są bardziej wytrzymałe, niż myślimy
Na podstawie inspekcji modułu stwierdzono, że należy zmienić wzmocnienie włókien w warstwie spodniej ogniwa i materiałach do enkapsulacji – czytamy w artykule naukowym. Co otrzymano wskutek takich działań? Przede wszystkim nieco cięższe ogniwo fotowoltaiczne o masie do 5,21 kg/m2, ale przynajmniej charakteryzowało się ono większą odpornością na uszkodzenia. Nowy projekt modułu obejmował zastosowanie poliamidowej warstwy spodniej z włóknem węglowym oraz osadzenie nowych warstw przepuszczających minimalne ilości wilgoci.
Czytaj też: Pomysł imponuje, wyniki jeszcze bardziej. Panele słoneczne w tym miejscu to odważna decyzja
Badania zespołu w dużym stopniu ułatwią dalsze prace nad fotowoltaiką zintegrowaną z pojazdami. Obecnie potrzeba dokonać optymalizacji tych urządzeń pod kątem wagi na jednostkę powierzchni oraz sprawdzić, czy będą w stanie funkcjonować w dużej, rzeczywistej skali. Wydaje się jednak, że mimo dokonanych małych kroków naprzód nie mamy raczej co liczyć na znaczne przyspieszenie procesu komercjalizacji tego rozwiązania.