Misje przeprowadzane są w różnych warunkach – bazy wojskowe muszą być samowystarczalne energetycznie, nie mogą rzucać się w oczy i muszą być mobilne.

Pewnym problemem jest dostęp do energii elektrycznej. Konwoje zaopatrzone są najczęściej w duże agregaty prądotwórcze, które same w sobie nie są lekkie. Do agregatów należy transportować również zapas paliwa. Odnawialne źródła energii są zatem nadzieją dla żołnierzy. Najbardziej odpowiednia dla tej branży wydaje się fotowoltaika.

Ze względu na to, że same moduły fotowoltaiczne nie są zbyt lekkie, naukowcy z  National Renewable Energy Laboratory (NREL) badają sposoby i możliwości produkcji lżejszych komponentów fotowoltaicznych.

Moduły przeznaczone do pracy na potrzeby baz wojskowych powinny cechować się trwałością i lekkością. Dzięki nim transport tych urządzeń będzie łatwiejszy. Poza tym, same misje będą mogły trwać zdecydowanie dłużej. Uniezależnienie się od ciężkich i kosztowych agregatów prądotwórczych z silnikami Diesla będzie również generować oszczędności.

Naukowcy twierdzą, że dobrym materiałem do pracy nad lekkimi modułami fotowoltaicznymi są technologie CIGS i CdTe. Są one już dzisiaj produkowane komercyjnie, przy zachowaniu niskich kosztów produkcji i stosunkowo wysokiej wydajności.

Przeważająca część masy modułu to rama i elementy zabezpieczające same ogniwa. Przykładowy moduł waży np. 16,7kg/m2,  podczas gdy ogniwo cienkowarstwowe to jedynie 0,03 kg/m2. Samo szkło waży około 16 kg/m2. Cały problem polega na tym, by podłoże dla ogniw było jak najlżejsze. Niestety nie każdy lekki materiał się naddaje, ponieważ nieodpowiednie podłoże może stanowić ograniczenie dla wydajności ogniw.

Naukowcy pracują więc nad sposobem produkcji ogniw na dobrej jakości podłożu, od którego się je odrywa i przenosi się same ogniwa na inne materiały. Jeśli się to uda, podłoże będzie mogło zostać wykorzystane ponownie, a same ogniwa mogą być przeniesione na lekkie tworzywa sztuczne.

Dzisiaj stosuje się już podobne rozwiązania, ale niestety są one drogie, ze względu na konieczność użycia innych, mało rozpowszechnionych i droższych ogniw na przykład na bazie arsenu galu. Można również użyć do tego procesu ogniw  na bazie amorficznego krzemu, ale niestety w branży wojskowej nie zda to egzaminu, ze względu na ich niską wydajność.

Ogniwa typu CIGS są powszechnie wytwarzane na stali nierdzewnej, aby mogły być poddawane działaniu wysokich temperatur i aby osiągały wysoką wydajność. Zmniejszenie temperatury w której są osadzane i osadzanie ich na tworzywach sztucznych spowodowałoby drastyczny spadek ich wydajności. Opracowywane są więc kontrolowane metody odwarstwienia ogniw CIGS i CdTe od podłoża na którym wzrastały i przenoszenie ich na tworzywa sztuczne.

Efektywność modułów CIGS i CdTe zawiera się w przedziale 14-17%. Projekt zostanie zakończony powodzeniem, jeśli po przeniesieniu komórek na lekkie podłoże ich wydajność nie spadnie poniżej 60% pierwotnej wydajności. Jak zapewniają naukowcy pracujący nad projektem – zespół pracuje tylko około 6 miesięcy, a odnotowano już pierwsze małe sukcesy.

Tutaj piszemy o NATO Smart Energy – programie poprawy efektywności energetycznej wojsk Sojuszu.

Opracowano na podstawie: Solarnovus.com

Redakcja GLOBEnergia