Firma Insolight z siedzibą w Parku Innowacji, należącym do Federalnej Politechniki w Lozannie w Szwajcarii, opracowała prototyp, który konwertuje energię promieniowania słonecznego na energię elektryczną ze sprawnością 36,4%, podczas gdy rozwiązania dostępne obecnie na rynku pracują z wydajnością 18-20%. Wyniki te, które mogą być rekordowe w skali światowej, zostały zatwierdzone przez niezależne laboratorium z siedzibą w Niemczech – Fraunhofer Institute.

Jak osiągnięto tak wysoką sprawność? Przejrzysty, płaski i bardzo cienki system optyczny z tworzywa kieruje promienie słoneczne na bardzo małą powierzchnię, składającą się z ogniw o sprawności 42% ułożonych w kilku warstwach przeznaczonych do wychwytywania różnych długości fal.

Wspominane ogniwa są bardzo drogie, dlatego dotychczas stosowane były tylko w niektórych sektorach – np. do pozyskiwania energii elektrycznej w przestrzeni kosmicznej. Z tego powodu firma zdecydowała się pracować nad zastosowaniem soczewek skupiających promieniowanie słoneczne, co pozwala na osiągnięcie wysokiej wydajności pracy całego panelu przy wykorzystaniu ogniw o bardzo małej powierzchni – jedynie kilku mm2.

System soczewek skupiających promienie słoneczne, źródło: EPFL/ Alain Herzog

Soczewki skupiające promieniowanie słoneczne, źrodło: EPFL/ Alain Herzog

Istotą innowacji jest system microtrackingu opatentowany przez start-up, który przechwytuje do 100% promieni słonecznych niezależnie od kąta padania. Przezroczysta płyta formowana wtryskowo jest wyposażona w szereg mikrosoczewek, które działają jak sieć małych szkieł powiększających. Cały system, który umieszczony na metalowej ramie, przesuwa się o kilka milimetrów w ciągu dnia we wszystkich kierunkach, kiedy czujnik wykrywa zmianę położenia Słońca, w celu maksymalizacji wydajności.

Podobne systemy są opracowywane w kilku laboratoriach na świecie, jednak atutem, który wyróżnia system Insolight, jest jego dobre przygotowanie do wprowadzenia na rynek i stosunkowo szybki sposób produkcji. Twórcy są przekonani, że ich projekt wpłynie na spadek ceny paneli w przeliczeniu na kWh – będzie wymagać nieco większej inwestycji, szybko jednak zwróci się dzięki większym uzyskom energii z pracy modułu.

Źródło: EPFL

Opracowanie: redakcja GLOBEnergia