DESAFIO

Artículos científicos

• Ángel Andueza; Cristina Pinto; David Navajas; Joaquín Sevilla (2021): “Enhanced thermal performance of photovoltaic panels based on glass surface texturization”, Optical Materials, Volume 121, November 2021, 111511 (https://doi.org/10.1016/j.optmat.2021.111511)

PROIEKTUAREN IRISMENA ETA EMAITZAK:
DESAFIO proiektuaren helburua da modulu fotovoltaikoen eraginkortasuna hobetzea, egitura fotonikoak garatuz. Asmoa da egitura fotoniko horiek eguzki-zelula fotovoltaikoan eragina duen eguzki-erradiazioaren hautematea hobetu eta modu pasiboan hotz daitezela, horrela, modulu fotovoltaikoen funtzionamendurako tenperatura jaisteko, modu horretan, beren eraginkortasun eta iraunkortasuna areagotuz (1. Irudia). Proiektu kolaboratibo honetan, partzuergoa ADItech (koordinatzaile modura), CENER (lider tekniko gisa) eta NUP-ek (bazkide lankide modura) osatzen dute.

Proiektuaren bigarren fase honetan, aurreko urteetan lortutako garapenak bi aurpegitako teknologian aplikatu dira; aipatu teknologia, gaur egun, gorantz doa nabarmen, ekoizpenerako dakarren hobekuntza dela medio. Bi aurpegiko teknologia horrek, normalean beira/beira konfigurazio batean fabrikatzen dena, atzeko aurpegian ere hozte pasiboaren abantaila gaineratzea ahalbidetuko du. Modu horretan, bi aurpegiko teknologiara aplikatutako proiektu horren helburuak bitarteko fotovoltaikoen bidez LCOE delakoa murrizten laguntzen du, energia-eredu jasangarri baterako trantsizioa ahalbidetuz, eta erregai fosilen kontsumoa baztertuz.

Zehazkiago, proiektuaren fase honetan albedo-ereduak garatu dira gainazal ezberdinetarako, bi aurpegiko panela, albedoaz ari garela, ingurune ezberdinetan kokatzean azpiko aurpegiak ematen duen energiaren irabazia (NUÇP; ikus jarraian, 2. Irudia) ebaluatzekoak. Ondorioztatu da azpiko aurpegiaren testurizatuek ia ez dutela eraginik aurrekoan gertatzen denaren gainean. Eredu horiek opto-erradiazio espektro-hein osoa hartzen dute, uhin-luzera 300 nm-tik 15 mikra artekoa da, eta modulu fotovoltaikoen osagai guztiak barneratzen dira, hau da, zelula, material polimerikoak eta beira.

Halaber, bi aurpegiko eguzki-panelen eredu termiko bat garatu da kanpoaldean funtzionatzeko, lortutako erradiazio-potentzian bariazioetatik eratorritako egiazko efektu termikoa (ikus esparru esperimentaleko 3. irudia, CENER) ebaluatzekoa. Eredu termikoaren emaitzak baliozkotze aldera, kalorimetro diferentzial hobetu bat eraiki eta abian jarri da, lagin ezberdinen (erradiazio-hoztea optimizatzeko diseinatu eta fabrikatuak) hozte-ahalmena esperimentu bidez eskuratzeko. NUP-ek 2.0 bertsioko prototipoa osatu da, eta hainbat neurketa egin dira, barnealdean eta kanpoaldean, laginen hozte-ahalmenaren ezaugarriak ateratzeko oso erabilgarria. Kalorimetroarekin lortutako emaitzek aukera ematen dute eredu horren parametroak doitzeko, errealistagoa izan dadin.

Egindako garapenen ondoren, ondorioztatzen da, ausazko piramideen aldetik argia harrapatzeko funtzionaltasuna nekez hobetu daiteke, baita aldizkako piramideak erabilita ere, zeintzuei fabrikatzeko zailtasuna gaineratu behar baitzaie. Haatik, beira egituratuz, bi aurpegiko erantzun hobetuko modulu txikiak fabrikatu dira. Sortutako korrontea % 3 inguru areagotzen zen intzidentzia normalean, eta 80º-ko intzidentzian hobekuntza % 6tik gorakoa da; parametro hori bi aurpegiaren zereginarekin lotuta dago zuzenean, izan ere, albedoaren erreflektantzia difusoa izan ohi da.

Hozte pasiboari dagokionez, erradiazio-hozte hobetuko beirak fabrikatu dira (CENER), 2.0 bertsioko kalorimetro diferentzialarekin ezaugarrituta, tenperatura 4 ºC-tan jaistea eta 12 W/m2-ko hozte-potentziak ekarri dituztenak. Era berean, eta laginetan absorbantzia hobetuta ikusten bazen ere, ikusgaian ere absorbantzia areagotu egin zela hauteman zen. Efektu negatibo horrek erradiazio-hoztea areagotzearen efektua indargabetu dezake. Orobat, nabarmendu behar da, 2021eko abuztuan hozte pasiboari buruzko artikulua argitaratu zela Optical Materials (Elsevier, Q1, 3,06 inpaktu-indizea) aldizkarian: Enhanced thermal performance of photovoltaic panels based on glass surface texturization, https://doi.org/10.1016/j.optmat.2021.111511. Bertan hozte pasiboko ahalmena duten egituren diseinuaren ikerketa eta optimizazioa burutzen da.