Αυτοκόλλητα φωτοβολταϊκλα για παράθυρα και καμπύλες επιφάνειες

Σύνοψη

• Η SolarWindow ανακοίνωσε την κυκλοφορία των νέων αυτοκόλλητων ηλιακών πάνελ ElectroFlex, τα οποία διακρίνονται για το εξαιρετικά μικρό τους πάχος, το οποίο δεν ξεπερνά αυτό ενός τυπικού νομίσματος.
• Η καινοτόμος εγκατάσταση τους δεν απαιτεί ογκώδεις μεταλλικές υποδομές, καθώς τα πάνελ επικολλούνται απευθείας πάνω σε επιφάνειες από γυαλί, μέταλλο, πλαστικό ή σκυρόδεμα, ακολουθώντας με απόλυτη φυσικότητα την όποια καμπυλότητα.
• Η συγκεκριμένη τεχνολογία υπόσχεται να μειώσει δραστικά το συνολικό κόστος τοποθέτησης και επιτρέπει την άμεση ενεργειακή αναβάθμιση κτιρίων με αυστηρούς αρχιτεκτονικούς περιορισμούς, προσφέροντας μια εξαιρετικά ελκυστική λύση για τις ιδιαίτερες απαιτήσεις του ελληνικού τοπίου.
• Παρά τα προφανή πλεονεκτήματα στην ευκολία χρήσης, το ενδιαφέρον της αγοράς εστιάζεται πλέον στην επαλήθευση της μακροπρόθεσμης αντοχής της βιομηχανικής κόλλας κάτω από συνθήκες έντονης θερμικής καταπόνησης και συνεχούς έκθεσης στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Τα SolarWindow ElectroFlex είναι υπερ-λεπτά, εύκαμπτα και αυτοκόλλητα φωτοβολταϊκά πάνελ με πάχος μικρότερο από αυτό ενός νομίσματος. Επιτρέπουν την απευθείας εγκατάσταση σε παράθυρα, προσόψεις κτιρίων, καμπύλες επιφάνειες και οχήματα χωρίς την ανάγκη βαριών μεταλλικών βάσεων στήριξης, προσφέροντας ταυτόχρονα αξιόλογη ενεργειακή απόδοση και ελαχιστοποίηση του συνολικού κατασκευαστικού βάρους.

Η βιομηχανία της ανανεώσιμης ενέργειας παραδοσιακά βασίζεται σε άκαμπτα πάνελ κρυσταλλικού πυριτίου, τα οποία απαιτούν εκτεταμένες κατασκευαστικές παρεμβάσεις, βαρύ εξοπλισμό στήριξης και προσεκτική μελέτη της στατικής επάρκειας του εκάστοτε κτιρίου. 

Η προσέγγιση της SolarWindow μέσω της σειράς ElectroFlex επιχειρεί να παρακάμψει αυτά τα δομικά εμπόδια, υιοθετώντας προηγμένα πολυμερή υλικά που αντικαθιστούν το βαρύ γυαλί και το πλαίσιο αλουμινίου, επιτρέποντας στα φωτοβολταϊκά στοιχεία να διατηρούν την ελαστικότητά τους χωρίς να θυσιάζουν την ικανότητα απορρόφησης της ηλιακής ακτινοβολίας. Η απουσία του άκαμπτου περιβλήματος σημαίνει ότι το ίδιο το πάνελ μπορεί να καμφθεί αρκετά ώστε να αγκαλιάσει κυλινδρικές κατασκευές, αεροδυναμικές οροφές οχημάτων ή τις χαρακτηριστικές καμπύλες των σύγχρονων αρχιτεκτονικών σχεδίων, διευρύνοντας τις πιθανές επιφάνειες παραγωγής ενέργειας πέρα από τις κλασικές επίπεδες ή επικλινείς στέγες.

Επιστήμη υλικών και απλοποίηση της διαδικασίας εγκατάστασης

Ο πυρήνας της τεχνολογίας πίσω από τα πάνελ ElectroFlex βασίζεται σε ένα καινοτόμο υπόστρωμα λεπτού υμενίου, το οποίο ενσωματώνεται ανάμεσα σε προστατευτικές στρώσεις βιομηχανικών φθοριοπολυμερών που εξασφαλίζουν υψηλή διαπερατότητα στο φως και ταυτόχρονη προστασία από την υγρασία και τη σκόνη. Αυτό που καθιστά το προϊόν εμπορικά βιώσιμο για ευρεία κατανάλωση είναι το προηγμένο στρώμα συγκόλλησης στο πίσω μέρος, το οποίο εφαρμόζεται με τη λογική της απλής αποκόλλησης της προστατευτικής μεμβράνης. 

Η συγκεκριμένη βιομηχανική κόλλα έχει σχεδιαστεί για να απορροφά τις μικροσκοπικές συστολές και διαστολές που προκαλούνται από τις ακραίες θερμοκρασιακές διακυμάνσεις μεταξύ της ημέρας και της νύχτας, αποτρέποντας την αποκόλληση ή τη δημιουργία ρωγμών στα ευαίσθητα αγώγιμα στρώματα του φωτοβολταϊκού στοιχείου.

• Ελάχιστο βάρος: Ζυγίζοντας λιγότερο από το 20% ενός αντίστοιχου παραδοσιακού πάνελ πυριτίου, επιτρέπει την εγκατάσταση σε ελαφριές βιομηχανικές στέγες, στέγαστρα πάρκινγκ και τέντες, όπου το στατικό φορτίο αποτελεί κρίσιμο περιοριστικό παράγοντα.
• Μηδενικές παρεμβάσεις τρυπήματος: Εξαλείφεται ο κίνδυνος εισροής υδάτων από τις οπές που απαιτούνται για τη στήριξη των μεταλλικών ραγών στις συμβατικές εγκαταστάσεις, προστατεύοντας την ακεραιότητα της υγρομόνωσης του κτιρίου.
• Δραστική μείωση του εργατικού κόστους: Η εγκατάσταση μετατρέπεται από μια εξειδικευμένη κατασκευαστική εργασία που απαιτεί μηχανικούς και γερανούς, σε μια ταχύτατη διαδικασία εφαρμογής επιφανείας, ρίχνοντας αισθητά το συνολικό κόστος της αρχικής επένδυσης.

Η εφαρμογή της τεχνολογίας στο ελληνικό αρχιτεκτονικό και ενεργειακό τοπίο

Η έλευση των ευέλικτων φωτοβολταϊκών λύσεων παρουσιάζει εξαιρετικό ενδιαφέρον για την ελληνική αγορά, η οποία χαρακτηρίζεται αφενός από άφθονη ηλιοφάνεια καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους και αφετέρου από ένα ιδιαίτερα πολύπλοκο, και συχνά περιοριστικό, νομικό πλαίσιο όσον αφορά την προστασία της παραδοσιακής αρχιτεκτονικής. Στα νησιά των Κυκλάδων, στους διατηρητέους οικισμούς και στα ιστορικά κέντρα των πόλεων, η εγκατάσταση συμβατικών πάνελ με τις ογκώδεις μεταλλικές βάσεις τους συνήθως απορρίπτεται από τις αρμόδιες πολεοδομικές επιτροπές λόγω αλλοίωσης του αισθητικού χαρακτήρα του τοπίου. Τα πάνελ ElectroFlex προσφέρουν την τεχνική δυνατότητα να ενσωματωθούν διακριτικά, ακολουθώντας την αρχιτεκτονική γραμμή του εκάστοτε κτιρίου, ενώ η εξαιρετικά λεπτή τους κατασκευή τα καθιστά πρακτικά αόρατα από το επίπεδο του δρόμου.

Επιπλέον, με το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα να διατηρείται σε υψηλά επίπεδα και το πρόγραμμα ενεργειακού συμψηφισμού να αποτελεί βασικό κίνητρο για τα νοικοκυριά και τις μικρομεσαίες επιχειρήσεις, η μείωση του κόστους εγκατάστασης που υπόσχεται η SolarWindow καθιστά την απόσβεση της επένδυσης ταχύτερη. Η δυνατότητα να καλυφθούν με παραγωγικές επιφάνειες ανεκμετάλλευτοι χώροι, όπως καμπύλες στέγες βιομηχανικών αποθηκών, προσόψεις γυάλινων επαγγελματικών κτιρίων ή ακόμα και οι οροφές επαγγελματικών οχημάτων μεταφορών, δημιουργεί ένα νέο πεδίο αποκεντρωμένης παραγωγής ενέργειας εντός του αστικού ιστού.

Προκλήσεις απόδοσης και ο παράγοντας της φυσικής φθοράς

Οφείλουμε ωστόσο να προσεγγίσουμε τις τεχνικές προδιαγραφές με την απαραίτητη μηχανική αυστηρότητα, αναγνωρίζοντας τους θεμελιώδεις περιορισμούς που συνοδεύουν κάθε προσπάθεια μείωσης του πάχους και του βάρους των ηλιακών συλλεκτών. Τα συμβατικά μονοκρυσταλλικά πάνελ εξασφαλίζουν σήμερα αποδόσεις μετατροπής που αγγίζουν ή και ξεπερνούν σταθερά το 22%, συνοδευόμενα από αυστηρές εγγυήσεις διατήρησης της γραμμικής τους παραγωγής για 25 συνεχόμενα έτη. Αντιθέτως, οι τεχνολογίες λεπτού υμενίου ή τα εύκαμπτα πολυμερικά κύτταρα ιστορικά υστερούν σε επίπεδο συνολικής απόδοσης, προσφέροντας συνήθως συντελεστές που κυμαίνονται μεταξύ 15% και 18%, γεγονός που συνεπάγεται ότι για την παραγωγή της ίδιας ποσότητας ενέργειας απαιτείται η επικάλυψη μιας αισθητά μεγαλύτερης συνολικής επιφάνειας.

Το σημαντικότερο τεχνικό ερώτημα που προκύπτει αφορά την ικανότητα της βιομηχανικής κόλλας να διατηρήσει την πρόσφυσή της υπό τις πραγματικές και συχνά αντίξοες συνθήκες του περιβάλλοντος. Κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, ιδιαίτερα σε περιοχές της Μεσογείου όπως η Ελλάδα, οι επιφάνειες των ταρατσών και των μεταλλικών οροφών αναπτύσσουν θερμοκρασίες που υπερβαίνουν εύκολα τους 65 βαθμούς Κελσίου. Αυτή η παρατεταμένη θερμική καταπόνηση, σε συνδυασμό με τη διαρκή έκθεση στην επιθετική υπεριώδη ακτινοβολία (UV), αποτελεί τον απόλυτο εχθρό για κάθε πολυμερές υλικό και συγκολλητική ουσία, απειλώντας άμεσα την προσδόκιμη διάρκεια ζωής της εγκατάστασης.