Nový koncept multifunkčních fotovoltaických oken si klade za cíl vyrábět elektřinu. A zároveň poskytovat ochranu proti přehřátí pro lepší vnitřní tepelnou a vizuální pohodu. Skládá se z izolačního zasklení s bifaciálními pásy krystalických křemíkových solárních

Nový koncept multifunkčních fotovoltaických oken si klade za cíl vyrábět elektřinu. A zároveň poskytovat ochranu proti přehřátí pro lepší vnitřní tepelnou a vizuální pohodu. Skládá se z izolačního zasklení s bifaciálními pásy krystalických křemíkových solárních článků a zabudovanými žaluziemi. Ty fungují jako reflektory pro zadní stranu článků.

Výzkumná skupina koordinovaná Nizozemskou organizací pro aplikovaný vědecký výzkum (TNO) vytvořila koncept multifunkčního fotovoltaického okna. Ten se zaměřil na výrobu elektřiny a zároveň poskytuje ochranu proti přehřátí pro lepší vnitřní tepelný a vizuální komfort.

„Okno ZIEZO se skládá z jedinečného izolačního zasklení (IGU) s bifaciálními proužky solárních článků z krystalického křemíku a zabudovanými žaluziemi,“ řekla hlavní autorka výzkumu Simona Villa. „Když jsou žaluzie rozmístěny, budou fungovat jako reflektor, přesměrovat část slunečního světla na zadní stranu bifaciálních buněk. Čímž se zvýší výroba energie. Podle našich nejlepších znalostí zatím na trhu neexistuje žádné bifaciální fotovoltaické okno pro integraci budov.“

Systém se představil v článku „Analýza venkovního výkonu poloprůhledných fotovoltaických oken s bifaciálními články a integrovanými žaluziemi“. Ten se publikoval v RRL Solar, kde jeho autoři vysvětlili, že systém je evolucí okenní technologie vyvinuté a patentované holandskou sklářskou společností Pilkington.

Nové solární okno může fungovat v režimu „bez zesílení“. A to když jsou žaluzie uloženy v horním úložném boxu, nebo v režimu „částečné zesílení“, když jsou žaluzie roztažené, ale zůstávají otevřené. Navíc může pracovat v režimu „maximální zesílení“, když se sluneční světlo směrem dovnitř místnosti zablokuje. Uživatelé mohou automaticky upravit polohu žaluzií tak, aby upřednostňovaly buď výnos FV nebo tepelnou a vizuální kontrolu.

První bifaciální FV okno na světě se zabudovanými žaluziemi, které fungují jako reflektory

Výzkumná skupina, která se skládala také z vědců ze samotného Pilkingtonu, nasadila ve venkovním výzkumném zařízení SolarBEAT 12 malých demonstrátorů s variacemi, pokud jde o typy fotovoltaických článků, poměry pokrytí a typy žaluzií. Kromě toho se také instalovalo 6 oken skutečné velikosti v kancelářské budově ústředí Pilkington v Enschede v Nizozemsku. 

„Jeden celý rok venkovního monitorování ukázal velký potenciál tohoto inovativního produktu BIPV,“ uvedl Villa. „Okamžitý nárůst energie za slunečných dnů může dosáhnout až 25 %, s nejreflexnější roletou. Pokud se podíváme na denní průměr za celou dobu měření, boost je kolem 13 %. Orientace a úhel náklonu žaluzií má samozřejmě významný vliv na výsledky, stejně jako podmínky ozáření a pozice slunce.“

Výsledky shromážděné na testovacím místě SolarBEAT se jevily v souladu s výsledky získanými s většími okny ZIEZO instalovanými v kanceláři Pilkington v Enschede.

„Je dobré si uvědomit, že výkonová hustota tohoto BIPV okna je zhruba 100 W/m² s průhledností 40 % a k tomu je přidáno zesílení způsobené odrazem žaluzií,“ pokračoval Villa. „To dělá tento poloprůhledný BIPV produkt extrémně konkurenceschopný, s výkonem srovnatelným s barevnými neprůhlednými fotovoltaickými řešeními. Sklářská společnost Pilkington se nyní pokusí uvést výrobek na trh.“

,,Zkoumáme také další výhody tohoto produktu, jako je vizuální komfort a tepelná kontrola uvnitř budovy daná aktivním stínícím zařízením," řekl Villa s odkazem na budoucí směry práce skupiny. 

Zdroj: pv-magazine, Vapol