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
Chiny rewolucjonizują bezpieczeństwo baterii EV. Niektórzy skorzystają, innych czekają problemy finansowe
Dr Kai-Philipp Kairies, CEO ACCURE Battery Intelligence, podkreśla, że nowy chiński standard GB38031-2025 może nie tylko zmienić zasady bezpieczeństwa w samych Chinach, ale także wpłynąć globalnie – od polityk krajowych po inwestycje w laboratoria testowe i strategie producentów. Kluczową zmianą jest wymóg, by baterie EV wytrzymały aż 120 minut po zjawisku termicznego rozbiegania – dotąd wystarczyło 5 minut.
Jak mikrouszczelnienia ratują wodór? Freudenberg zdradza szczegóły
Freudenberg Sealing Technologies prezentuje zaawansowane technologicznie uszczelnienia do elektrolizerów, sprężarek, ogniw paliwowych i silników wodorowych. Firma podkreśla ich kluczową rolę w budowie bezpiecznej i wydajnej infrastruktury wodorowej.
XPENG X9 ładuje 405 km w 10 minut. Nowy elektryk z AI będzie w Europie pod koniec 2025 r.
XPENG zaprezentował nowy elektryczny model MPV – X9 2025. Pojazd wyróżnia się ultraszybkim ładowaniem, systemem autonomicznej jazdy Turing AI i luksusowym wyposażeniem wnętrza. To pierwszy model marki z tymi funkcjami w standardzie.
Volkswagen stawia na AI w Chinach, gdzie sztuczna inteligencja króluje na drogach
Volkswagen Group wprowadza na rynek chiński nowy system wspomagania kierowcy oparty na sztucznej inteligencji. Rozwiązanie zaprojektowano specjalnie pod wymagające warunki ruchu drogowego w Chinach. Grupa wzmacnia tym samym swoje zaangażowanie w strategię „In China, for China” i dołącza do grona firm, które rozwijają zaawansowane systemy AI w segmencie pojazdów elektrycznych.
Rekordowy wzrost mocy OZE w 2024 roku. 5 kluczowych faktów w raporcie IRENA
Według najnowszego raportu IRENA, w 2024 roku globalna moc odnawialnych źródeł energii wzrosła o rekordowe 585 GW. Aż 92% nowej mocy zainstalowanej na świecie pochodziło z OZE. Organizacja wskazuje 5 najważniejszych faktów dotyczących odnawialnych źródeł energii w minionym roku.
LONGi bije kolejne rekordy PV. 34,85% sprawności ogniwa tandemowego (perowskit-krzem)
Chińska firma LONGi ustanowiła nowy światowy rekord sprawności ogniwa tandemowego krzem-perowskit – 34,85%. Osiągnięcie to zostało potwierdzone przez amerykański instytut NREL. Firma poprawiła również sprawność ogniwa krzemowego HIBC do poziomu 27,81%.
Komentarze