AGH podsumowuje osiągnięcia w lekkich modułach VIPV dla pojazdów solarnych
Naukowcy z AGH w Krakowie opracowali lekkie moduły VIPV z kompozytem szklanym, które mogą zrewolucjonizować pojazdy solarne. W opublikowanym artykule opisali proces produkcji, wyzwania technologiczne oraz plany integracji modułów z nadwoziem samochodu na międzynarodowe zawody.
Nowatorskie podejście do modułów VIPV
Zespół naukowców z AGH w Krakowie opracował lekkie bifacjalne moduły fotowoltaiczne zintegrowane z pojazdami (VIPV). Moduły wykorzystują ogniwa z tylnym stykiem oraz warstwy kompozytu wzmacnianego włóknem szklanym (GFRC). Dzięki niskokosztowemu procesowi produkcji planuje się zastosowanie większych wersji modułów w samochodzie solarnym na międzynarodowe zawody.
Wyższa wydajność dzięki bifacjalnej budowie
Moduły AGH posiadają warstwy GFRC zarówno z przodu, jak i z tyłu, co umożliwia odbiór promieniowania słonecznego z obu stron. Jak wyjaśnia lider badań, dr Pradeep Padhamnath, to rozwiązanie pozwala uzyskać wyższą produkcję energii w porównaniu do jednostronnych modułów PV.
Kluczowe wyzwania w projektowaniu
Największym wyzwaniem było zaprojektowanie odpowiedniej warstwy materiałów łączącej przezroczystość optyczną, wytrzymałość i elastyczność. Choć w badaniu uwzględniono pięć stosów materiałów, naukowcy testowali ponad 20 różnych kombinacji na podstawie symulacji.
Charakterystyki optyczne laminatów badano przy użyciu spektrometru UV-VIS, a parametry prądowo-napięciowe testowano w laboratorium PV. Obliczenia pozwoliły określić optymalne właściwości optyczne, jednak parametry mechaniczne wymagały testów eksperymentalnych. Padhamnath tłumaczy:
Warstwy o najlepszych właściwościach optycznych często miały niewystarczającą wytrzymałość mechaniczną.
Proces produkcji i wybór najlepszej kombinacji materiałów
Moduły demonstracyjne wykorzystują ogniwa IBC (interdigitated back-contact), a także różne warianty GFRC dla warstw przedniej i tylnej. Ich masa wahała się od 50g/m² do 150g/m² na froncie oraz od 150g/m² do 450g/m² na tyle. Jako punkt odniesienia zastosowano standardowe szkło PV o grubości 3,2 mm i masie 7200g/m².
Najlepiej wypadła konfiguracja z przednią warstwą GFRC o masie 50g/m² oraz tylną warstwą TW-GRCF o masie 250g/m². Naukowcy podkreślili, że dalszy rozwój technologii delikatnego oddzielania warstw lub automatyzacja tego procesu mogłaby umożliwić stosowanie jeszcze lżejszych materiałów.
Badania trwałości i wybór najlepszych połączeń
Zespół analizował także materiały na złącza końcowe, porównując aluminium (Al), miedź (Cu) i nikiel (Ni). Testy elektroluminescencyjne oraz pomiary prądowo-napięciowe wykazały, że stop niklu charakteryzował się najmniejszym poziomem degradacji. W modułach z aluminium pojawiły się mikropęknięcia, których nie stwierdzono w wariantach z miedzią i niklem.
Badania degradacji modułów przeprowadzono w Solar Energy Research Institute of Singapore (SERIS) na Narodowym Uniwersytecie Singapuru (NUS).
Plany na przyszłość: samochód solarny
Następnym krokiem jest stworzenie większych modułów do integracji z pojazdem. Studencka grupa Eko-Energia AGH buduje nadwozie pojazdu w swoim zakładzie na uczelni, uwzględniając bezpośrednią integrację modułów PV z powierzchnią auta już na etapie konstrukcji. Padhamnath podsumowuje:
Mamy gotowy projekt oraz koncepcję integracji modułów z powierzchnią pojazdu podczas jego budowy.
Źródło: Bartlomiej Fligier, Srinath Nalluri, Barnard Moćko, Kazimierz Drabczyk, Grażyna Kulesza-Matlak, Katarzyna Jajaczak, Pradeep Padhamnath, Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, [Development of Low-Cost Light Weight C-Si Photovoltaic Modules for Applications in Vipv].
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Nowa ustawa: pomoc dla poszkodowanych przez nierzetelnych wykonawców programu Czyste Powietrze
Rząd przyjął ustawę umożliwiającą zawieszenie dochodzenia zwrotu zaliczek od beneficjentów programu Czyste Powietrze oszukanych przez nieuczciwych wykonawców. Nowe przepisy mają zwiększyć bezpieczeństwo uczestników programu.
TAURON odwraca odpisy na aktywach – wzrost wartości dzięki lepszym wynikom spółek
TAURON poinformował o odwróceniu odpisów z tytułu utraty wartości udziałów w TAURON Ciepło i TAURON Wytwarzanie. Łączna kwota 297 mln zł poprawi jednostkowy wynik finansowy spółki za I półrocze 2026 r.
ORLEN inwestuje w hybrydowe OZE: nowy kompleks fotowoltaiczno-wiatrowy w Wielkopolsce
Grupa ORLEN ogłasza realizację największego w Polsce hybrydowego projektu OZE o mocy 216 MW w Kazimierzu Biskupim. Instalacja połączy farmę fotowoltaiczną i wiatrową, dostarczając energię dla 143 tys. gospodarstw domowych.
TAURON Ciepło z certyfikatem ISO 50001 – potwierdzenie wysokich standardów zarządzania energią
TAURON Ciepło uzyskał certyfikat ISO 50001, potwierdzając skuteczne wdrożenie systemu zarządzania energią zgodnie z międzynarodową normą. To ważny krok w kierunku zwiększenia efektywności energetycznej spółki.
Rekordowe zyski Grupy ORLEN z rynków zagranicznych w II kwartale 2026 roku
Grupa ORLEN odnotowała w II kwartale 2026 roku historycznie wysokie wyniki finansowe, napędzane wzrostem zysków zagranicznych stacji paliw oraz rekordowymi inwestycjami w infrastrukturę energetyczną i nowe technologie.
Senat zatwierdza ustawę o wsparciu zrównoważonego lotnictwa – nowe mechanizmy dla polskich przewoźników
Senat przyjął bez poprawek ustawę o wsparciu zrównoważonego lotnictwa. Nowe przepisy mają wyrównać konkurencję dla polskich linii i promować stosowanie zrównoważonych paliw lotniczych.
Komentarze