Ερευνητές κατασκευάζουν το πρώτο διπλής όψης φωτοβολταϊκό παράθυρο

Οι ερευνητές του Ολλανδικού Οργανισμού Εφαρμοσμένης Επιστημονικής Έρευνας (TNO) ανέπτυξαν το πρώτο παράθυρο που λειτουργεί ως φωτοβολταϊκό πάνελ διπλής όψης. Αυτό το καινοτόμο παράθυρο μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια τόσο από την εξωτερική όσο και από την εσωτερική του πλευρά, αξιοποιώντας το φως που προσπίπτει και από τις δύο κατευθύνσεις. Η τεχνολογία αυτή ανοίγει νέες προοπτικές για την ενσωμάτωση της παραγωγής ενέργειας στα κτίρια, βελτιώνοντας την ενεργειακή τους απόδοση και συμβάλλοντας στη μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος.

Ταυτόχρονα παρέχει προστασία από την υπερθέρμανση, βελτιώνοντας τη θερμική και οπτική άνεση στο εσωτερικό των κτιρίων. «Το παράθυρο ZIEZO αποτελείται από μια μοναδική μονάδα μόνωσης υαλοπινάκων (IGU) με λωρίδες διπλής όψης φωτοβολταϊκών κυττάρων από κρυσταλλικό πυρίτιο και ενσωματωμένα περσίδες τύπου βενετσιάνικου,» δήλωσε η συγγραφέας της έρευνας, Simona Villa, στο περιοδικό pv. «Όταν οι περσίδες είναι κλειστές, λειτουργούν ως ανακλαστήρες, ανακατευθύνοντας μέρος του ηλιακού φωτός στην πίσω πλευρά των διπλής όψης κυττάρων, ενισχύοντας έτσι την παραγωγή ενέργειας. Μέχρι στιγμής, δεν υπάρχει στην αγορά κανένα φωτοβολταϊκό παράθυρο διπλής όψης για ενσωμάτωση σε κτίρια.»
Το νέο ηλιακό παράθυρο μπορεί να λειτουργήσει σε λειτουργία «χωρίς ενίσχυση» όταν οι περσίδες είναι αποθηκευμένες στο επάνω κουτί αποθήκευσης, σε λειτουργία «μερικής ενίσχυσης» όταν οι περσίδες είναι ανοιχτές, αλλά παραμένουν ανοιχτές, και σε λειτουργία «μέγιστης ενίσχυσης» όταν το φως του ήλιου που κατευθύνεται στο εσωτερικό του δωματίου μπλοκάρεται. Οι χρήστες μπορούν να ρυθμίσουν αυτόματα τη θέση των περσίδων για να προτεραιοποιήσουν είτε την παραγωγή ενέργειας είτε τον θερμικό και οπτικό έλεγχο.

Το σύστημα παρουσιάστηκε στην επιστημονική εργασία με τίτλο "Outdoor Performance Analysis of Semitransparent Photovoltaic Windows with Bifacial Cells and Integrated Blinds," που δημοσιεύτηκε στο RRL Solar, όπου οι συγγραφείς εξήγησαν ότι το σύστημα αποτελεί εξέλιξη μιας τεχνολογίας παραθύρων που αναπτύχθηκε και κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από την ολλανδική εταιρεία υαλοπινάκων Pilkington, χωρίς τα ηλιακά κύτταρα. Η ερευνητική ομάδα, η οποία περιλάμβανε επίσης επιστήμονες από την Pilkington, εγκατέστησε 12 μικρού μεγέθους δοκιμαστικά παραδείγματα στην εξωτερική ερευνητική εγκατάσταση SolarBEAT, με ποικιλία τύπων φωτοβολταϊκών κυττάρων, ποσοστών κάλυψης και τύπων βενετσιάνικων περσίδων. Επιπλέον, εγκαταστάθηκαν έξι πραγματικού μεγέθους παράθυρα στα κεντρικά γραφεία της Pilkington στο Enschede της Ολλανδίας. «Ένας ολόκληρος χρόνος εξωτερικής παρακολούθησης έδειξε τις μεγάλες δυνατότητες αυτού του καινοτόμου προϊόντος BIPV (Φωτοβολταϊκά Ενσωματωμένα σε Κτίρια),» δήλωσε η Villa. «Η στιγμιαία ενίσχυση της ενέργειας σε ηλιόλουστες ημέρες μπορεί να φτάσει έως και 25% με τις πιο ανακλαστικές περσίδες. Αν δούμε τον ημερήσιο μέσο όρο κατά την περίοδο μέτρησης, η ενίσχυση είναι περίπου 13%. Ο προσανατολισμός και η κλίση των περσίδων, φυσικά, έχουν σημαντική επίδραση στα αποτελέσματα, όπως και οι συνθήκες ακτινοβολίας και η θέση του ήλιου.»

Τα αποτελέσματα που συλλέχθηκαν στην τοποθεσία δοκιμών SolarBEAT ήταν σύμφωνο με τα αποτελέσματα που επιτεύχθηκαν με τα μεγαλύτερα παράθυρα ZIEZO που εγκαταστάθηκαν στα γραφεία της Pilkington στο Enschede.