Fotovoltaické panely pro extrémní klimatické podmínky

Životnost fotovoltaických panelů není příliš ovlivněna kvalitou samotných fotovoltaických článků. Je dána hlavně zapouzdřením článků do panelu. Články jsou vyrobeny nejčastěji na bázi krystalického křemíku a musí být měkce uloženy, protože tenká krystalická destička je křehká a snadno praskne při mechanickém namáhání vlivem větru, sněhu, krup, živočichů ap. Běžně se články pouzdří do etylvinylacetátu. Takové panely dobře fungují v podmínkách mírného či subtropického pásu (mimo jiné i na Technické fakultě České zemědělské univerzity v Praze, obr.).

V lokalitách s extrémními klimatickými podmínkami však má tento typ panelů řadu nevýhod. Je-li teplota příliš vysoká, etylvinylacetát rychle degraduje, přestává být průhledný a účinnost systému se snižuje (Vesmír 92, 595, 2013/11). Navíc při rozkladu etylvinylacetátu vznikají kyselé produkty, které způsobují korozi propojovacích kontaktů mezi články, až se nakonec spojení přeruší. Naopak při nízké teplotě etylvinylacetát tvrdne. Už při −40 °C je zcela tvrdý a funkci měkkého uložení článků neplní. Teploty třeba na Sibiři či v Antarktidě však bývají běžně nižší.

V naší laboratoři jsme proto vyvinuli fotovoltaické panely nové generace. V nich jsou články zapouzdřeny do polysiloxanového gelu, který degraduje mnohem pomaleji a při mnohem vyšších teplotách. Také nevznikají kyselé produkty rozkladu. Tvrdne naopak při nižších teplotách než etylvinylacetát a ještě při −60 °C je měkký. Takové panely mají životnost mnohem delší a jsou vhodné i do extrémních klimatických podmínek v tropickém či polárním pásu, kde standardní panely nelze použít. A právě v takových místech mívá využití solární energie velký význam, neboť tam obyčejně nebývají rozvodné sítě a často ani zdroj vodní energie, a generátory se spalovacím motorem potřebují neustále doplňovat palivo.

Fotovoltaický systém na Technické fakultě ČZU v Praze.Snímek autoři