Americká National Renewable Energy Laboratory (NREL) prokázala, že tenkovrstvé fotovoltaické systémy, transparentní fotovoltaické panely a dynamické fotovoltaické zasklívací technologie na bázi perovskitu mohou snížit spotřebu energie prosklených budov. A to o přibližně 40 % v osmi regionech Spojených států.
Vědci z NREL vyvinuli mezoskopický energetický model budovy pro srovnání technologií zasklení budov nové generace. Zjistili, že technologii FV okna lze snadno integrovat do stávajících nestandardních oken s dvojitým nebo trojitým zasklením. Proto, aby se výrazně snížila spotřeba energie budovy a emise uhlíku.
Tým vytvořil zasklívací jednotky pomocí tří typů technologie fotovoltaických oken. A to technologie neselektivní pro vlnovou délku využívající tenkou vrstvu na bázi perovskitu. Technologie selektivní na vlnovou délku. A nebo tzv. transparentní FV a dynamickou FV technologii, což je nedávná inovace spojující technologii dynamického zasklení s FV konverzí.
FV okna a jejich inovace
Údajně převedli simulace nanoskopické zasklívací jednotky do rozsáhlých energetických simulací budov pomocí nástrojů EnergyPlus a OpenStudio na fyzikální simulaci energie budov. Použili údaje o počasí z databáze: Typický meteorologický rok k simulaci profilů spotřeby energie budov z hlediska vytápění a chlazení. Ale i osvětlení v 15 minutových intervalech v průběhu roku.
Výsledky ukázaly, že „FV zasklení s účinností přeměny energie 6 % snižuje spotřebu energie o více než 30 %,“ tvrdí výzkumníci. Řekli, že zvýšení účinnosti se promítá do dalšího snížení spotřeby energie. Při účinnosti 12,5 % dosahují tenkovrstvé a transparentní fotovoltaické technologie perovskitu snížení spotřeby energie o 42 %. A to, když jsou integrovány do oken s dvojitým nebo trojitým zasklením.
Dynamické fotovoltaické zasklení dosahuje téměř 50% úspory energie a podle výzkumníků „má nejvyšší potenciál úspor mezi fotovoltaickými technologiemi“. Poznamenali však, že tato technologie dosáhla účinnosti pouze 11 % v laboratorním prostředí. Takže k dosažení plného potenciálu potřebuje další vývoj.
Výsledky také ukázaly, že dynamické fotovoltaické zasklení generuje více elektřiny v teplejších měsících, s více než 1 200 GJ výroby v červnu a září. Ale méně než 200 GJ od prosince do ledna.
„Naproti tomu statická fotovoltaická zařízení selektivní na vlnovou délku trvale generuje více než 500 GJ každý měsíc, ale nikdy nepřekročí 1 000 GJ za žádný měsíc,“ uvedli vědci, kteří se podělili o svá zjištění v článku „Fotovoltaická okna snižují spotřebu energie a emise CO2 o 40 % v roce vysoce prosklené budovy“, která se nedávno publikovala v One Earth.
Zdroj: pv-magazine, Vapol
