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Les panneaux solaires cachés ajoutent des couleurs à Photovoltaics intégré par bâtiment

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Henry Ford ? citation célèbre de s ? N'importe quel client peut avoir une voiture a peint n'importe quelle couleur qu'il veut à condition qu'elle soit noire ? a pu presque s'appliquer à aujourd'hui ? panneaux solaires de s.

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Afin d'absorber autant lumière du soleil que les cellules possibles et photovoltaïques sont bleu-foncé - presque noir. Des couleurs plus lumineuses réfléchiraient la lumière à partir des cellules, en effet rejetant l'énergie même qu'elles emploient pour produire l'électricité. les produits (BIPV) photovoltaïques Bâtiment-intégrés tels que les bardeaux solaires ressemblent aux bardeaux avec des cellules de picovolte à l'intérieur de elles, ainsi un client est coincé avec deux options : panneaux solaires foncés ou aucuns panneaux solaires. La technologie et l'esthétique semblent être en désaccord. (En tant qu'ingénieur qui ? s s'est marié à un artiste, I ? avertis bons de m de ce fait !) Mais l'exécution contre le duel d'aspect peut ne pas durer, au moins dans le marché photovoltaïque, grâce aux ingénieurs au d'Electronique de Suisse de centre et Microtechnique (CSEM).

Une couleur que vous aimez (même si il ? s non noir)

CSEM a développé un panneau solaire qui peut être n'importe quelle couleur, le rendant approprié aux applications de BIPV. Imaginez un mur extérieur fait entièrement de cellules de picovolte qui semblent juste comme les matériaux de construction ordinaires. Ils ? le VE l'a doublée ? module solaire blanc ? mais le blanc est juste la couleur basse ; des enduits de couleur peuvent être ajoutés. Ici ? s à ce qu'il ressemble :

La clef à faire ce travail se rappelle que la lumière visible est seulement une tranche minuscule du spectre électromagnétique, et les cellules de picovolte peuvent-elles absorber la lumière que les humains peuvent ? t voient. CSEM a choisi d'employer la partie infrarouge du spectre, ainsi ils emploient les cellules de picovolte de silicium qui convertissent la lumière d'IR en électricité et ajoutent un filtre qui bloque la lumière visible, faisant les panneaux semblent blancs à l'oeil humain. Une légère modification au filtre lui permettra de refléter d'autres couleurs, rendant la palette de couleur entière disponible aux architectes qui veulent ajouter des panneaux de picovolte à leurs bâtiments.

Ces panneaux absorbent la lumière dans la partie infrarouge proche du spectre, ainsi ils aren ? t absorbant les vagues de chaleur d'infrarouge lointain. C'est important, puisque les panneaux de picovolte perdent l'efficacité à températures élevées. CSEM ? les panneaux blancs de s fonctionnent au sujet de 20oC au refroidisseur 30oC que les panneaux standard de picovolte.

Dans cette image d'EQE contre la longueur d'onde, EQE est le rendement quantique externe, un rapport de combien d'électrons libres sont créés par chaque photon qui écrit la cellule. La lumière visible a des longueurs d'onde dans la gamme de 400 - de 700 nanomètre ; près de l'IR est juste au-dessus de 700 nanomètre. Les vagues de chaleur sont beaucoup plus longues que 1200 nanomètre.

Un meilleur regard mais moins efficace

Naturellement, la différence de réfléchir loin une partie de la lumière est que les panneaux sont moins efficaces. Là où les panneaux blue-black standard de picovolte sont environ 20% efficaces, les panneaux blancs sont seulement 10% efficaces. D'une part, les murs non-photovoltaïques ne produisent d'aucune électricité du tout, ainsi quelque chose est meilleure que rien. CSEM s'attend à ce que ces panneaux coûtent environ $1.50 - $4.00 par watt, selon la configuration. Cela ? s tout à fait un peu plus que le panneau moyen de picovolte de silicium aujourd'hui, qui va pour environ $0.75/watt. Avec le temps nous pourrions nous attendre à ce que ce coût diminue avec de meilleures méthodes de fabrication et plus de concurrence, est-ce que mais étant donné que les cellules blanches bloquent intentionnellement une partie du spectre utilisable, je peux ? t les voient être jamais à l'égal des panneaux réguliers de picovolte. Mais rappelez-vous, ceux-ci aren ? t a conçu pour concurrencer le picovolte conventionnel ; ils ? re conçu pour mettre le picovolte où il wouldn ? t soit autrement souhaitable.

Faites les maths

Laissez ? s font les maths pour un bâtiment sur le campus où j'enseigne. Il ? bâtiment two-story de SA, environ 30m x 60m. Si nous couvrons 75% de son dessus de toit de panneaux solaires traditionnels montés fixes faisant face à des sud dus avec une inclinaison égale à la latitude d'emplacement, la rangée produira approximativement de 300 MWh de l'électricité tous les ans. Ajoutant les panneaux blancs à chacun des quatre côtés, quittant la pièce pour des fenêtres, nous pourrions produire d'encore 60 MWh d'énergie - environ une augmentation de 20%. Un bâtiment plus grand irait bien mieux, supposant que ses côtés aren ? t fortement ombragé. Les mêmes calculs sur un bâtiment three-story donne une augmentation de 30% comparée juste à une rangée de dessus de toit.

Utilisant le picovolte coloré la voie de garage sur un bâtiment aura une plus longue période de remboursement qu'une rangée simple de dessus de toit. I ? laisser de ll le soin aux comptables pour faire une analyse financière complète, mais pour se rappeler que ces panneaux ne sont pas ajoutés à un bâtiment existant - les SONT le matériel extérieur de voie de garage. En d'autres termes, si un morceau de voie de garage standard coûte $10 et la même taille du panneau blanc de picovolte coûte $15, le surcoût est $5, non $15.

Cette technologie ne peut pas être une fin en soi, mais au moins c'est une pierre de progression vers une meilleure technologie de BIPV.