Przełomowe panele słoneczne dla samochodów elektrycznych. Czy przyszłość leży właśnie w nich?
Czy panele słoneczne staną się integralną częścią samochodów elektrycznych przyszłości? Wyobraźcie sobie to tylko – stawanie na najbardziej nasłonecznionych miejscach parkingowych zacznie się opłacać, jazda w słońcu będzie w części zasilana energią prosto ze Słońca, a to wszystko na wyciągnięcie nowoczesnej technologii. Aktualnie bowiem tego typu wizja jest trudna do zrealizowania przede wszystkim ze względu na ograniczenia technologiczne w sektorze paneli słonecznych (ich wagę, wytrzymałość, efektywność), ale naukowcy walczą ciągle o nadanie im wręcz rewolucyjnego wymiaru poprzez rozwijanie ich specyficznych wariantów. Cel jest prosty – zwiększyć efektywność energetyczną samochodów elektrycznych na każdym naładowaniu.
Czytaj też: Ten akumulator powstał po 30 latach pracy. On musi przekonać cię do elektrycznego samochodu
Jednym z najnowszych osiągnięć w tej dziedzinie jest dzieło naukowców z Instytutu Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej (Fraunhofer ISE) w Niemczech, którzy opracowali panele słoneczne odporne na grad i lżejsze o 74% względem tradycyjnych wariantów. Wykorzystali do tego polimer wzmocniony włóknem szklanym (GFRP), który może zrewolucjonizować przyszłość fotowoltaiki zintegrowanej z pojazdami, bo zastępuje w pełni ciężkie szkło, będące kluczowym elementem tradycyjnych paneli słonecznych. Wszystko to przy zachowaniu wysokiej przepuszczalności światła do komórek fotowoltaicznych, czyli efektywności, która w testach cyklu cieplnego spadła względem szkła tylko o 4 procent.
W zakresie weryfikacji wytrzymałościowej panele z GFRP zostały przetestowane w rygorystycznych warunkach, co objęło głównie symulowane uderzenia gradu. Wprawdzie uderzenia brył lodu doprowadziły do pęknięć, ale były one zarówno minimalne, jak i nie rozprzestrzeniały się dalej już po wystąpieniu, co jest kluczowe dla zachowania długoterminowej efektywności. Dlatego właśnie dzieło naukowców może nadać nowy sens wykorzystaniu paneli słonecznych w zastosowaniach motoryzacyjnych, ponieważ pojazdy są często narażone na różnorodne warunki środowiskowe. Zdolność do wytrzymania gradobicia i mechanicznego nacisku bez znacznych uszkodzeń czyni GFRP idealnym kandydatem do masowej produkcji. Zwłaszcza ze względu na wspomniane ograniczenie wagi o nawet 74% względem instalacji z komórkami chronionymi szkłem. Nadal jednak specjaliści muszą dopracować swoje dzieło.
Czytaj też: Czy to koniec problemów z pożarami baterii w samochodach elektrycznych? Naukowcy znaleźli rozwiązanie!
Pomimo obiecujących wyników, naukowcy oficjalnie przyznają, że panele są nadal na etapie eksperymentalnym. Chociaż przeszły testy na grad i wykazały doskonałą wydajność optyczną, to wyzwania związane z długoterminową trwałością nadal nie zostały rozwiązane. Dlatego też aktualnie zespół pracuje nad poprawą odporności paneli na czynniki środowiskowe, takie jak wilgoć i promieniowanie ultrafioletowe, które są kluczowe dla zapewnienia, że będą one mogły funkcjonować efektywnie przez długi czas. Prace trwają też nad optymalizacją procesu laminowania komórek słonecznych warstwą GFRP, aby zbliżyć go do standardowych praktyk produkcji modułów fotowoltaicznych. Dzięki temu proces produkcji będzie bardziej opłacalny i skalowalny, co pozwoli na wprowadzenie paneli do masowej produkcji.
Czytaj też: Koniec długiego oczekiwania na naładowanie samochodu elektrycznego? Naukowcy znaleźli rozwiązanie
Jeśli technologia GFRP będzie mogła być produkowana na masową skalę, przyszłość pojazdów elektrycznych zacznie rysować się w jaśniejszych barwach. Wbudowane w samochody panele słoneczne mogłyby stać się standardowym wyposażeniem pojazdów elektrycznych, pomagając zwiększyć zasięg jazdy przy jednoczesnym zmniejszeniu zależności od infrastruktury ładowania. Pozostaje więc nam tylko obserwować rozwój tej technologii.