Teknologi surya dengan keindahan sayap kupu-kupu
HI-Tech

Teknologi surya dengan keindahan sayap kupu-kupu


Modul fotovoltaik baru dapat diproduksi dengan warna yang diinginkan. Kredit: ISE Fraunhofer

Sistem fotovoltaik dan panas matahari tidak selalu dianggap dapat meningkatkan keindahan suatu bangunan. Modul berwarna, bagaimanapun, yang sedang dikembangkan di Institut Fraunhofer untuk Sistem Energi Surya, ISE sangat menantang perspektif ini. Terinspirasi oleh fenomena yang menyebabkan kilau warna biru atau hijau pada sayap kupu-kupu morpho, mekanisme yang mendasari reflektansi selektif spektral memungkinkan modul yang sudah jadi menjadi warna seragam yang homogen. Apakah Anda ingin warna cerah yang indah atau abu-abu yang lebih lembut, Anda dapat mendesain warna modul surya untuk menyempurnakan atau menyatu dengan bangunan tempat modul akan dipasang. Modul warna-warni ini akan dipamerkan di pameran perdagangan BAU berikutnya.

Menghasilkan listrik dari matahari melalui sistem fotovoltaik adalah hal yang biasa terjadi saat ini. Fotovoltaik surya telah menjadi teknologi energi terbarukan berbiaya rendah. Penampilan panel surya atap juga telah berevolusi dengan kemajuan teknologi, dan panel surya modern memiliki desain yang ramping untuk memaksimalkan daya tarik tepi jalan. Panel surya dibuat dengan merangkai banyak (60+) sel surya yang diapit di antara lembaran depan kaca dan lembaran belakang polimer laminasi. Karena ada celah di antara sel surya, Anda masih dapat melihat sebagian lembar belakang dari depan. Warna lembaran belakang biasanya berwarna putih yang menempel di sel surya yang gelap. Desain panel surya dapat bervariasi berdasarkan merek dan model. Selain jenis sel panel, lembaran belakang, bingkai dan keberadaan “bus-bar”, dapat mempengaruhi estetika akhir panel yang dipasang. Busbar adalah strip tipis yang disolder pada sel surya untuk mengumpulkan listrik yang dihasilkan oleh sel.

Modul surya dapat diintegrasikan hampir tanpa terlihat ke dalam fasad dan atap

Meskipun ada perbaikan ini, “tampilan” modul fotovoltaik masih belum menjadi fitur desain yang populer di kalangan pemilik bangunan dan arsitek. Terutama jika menyangkut fasad, yang secara visual lebih menonjol daripada atap. Tetapi penting untuk menggunakan fasad untuk modul surya jika kita ingin memenuhi kriteria “transisi energi” Jerman yang memperkirakan diperlukan tambahan sistem fotovoltaik seluas 2.500 kilometer persegi.

Oleh karena itu, para peneliti dari Institut Fraunhofer untuk Sistem Energi Surya ISE di Freiburg telah mengembangkan modul warna-warni yang menarik secara visual. Komponen warna-warni dapat dibuat dengan warna yang diinginkan dan diintegrasikan hampir tanpa terlihat ke dalam fasad atau atap. Mereka bahkan dapat memberikan sentuhan akhir pada bangunan modern dengan fasad dinding tirai berventilasi. “Gelombang otak di balik perkembangan ini bukanlah untuk mewarnai kaca pelindung pada modul dengan pigmen, tetapi untuk meniru efek fisik sayap kupu-kupu,” kata Dr. Thomas Kroyer, kepala kelompok sistem dan teknologi pelapisan. Jika kaca dilapisi dengan pigmen, modul akan kehilangan porsi yang lebih besar dari efisiensinya karena cahaya tidak dapat lagi menembus tanpa hambatan.

Teknologi surya dengan keindahan sayap kupu-kupu

Sekitar 93 persen sinar matahari dapat menembus tekstur permukaan khusus. Kredit: ISE Fraunhofer

Terinspirasi oleh kupu-kupu morpho biru

Sayap warna-warni cerah dari kupu-kupu morpho berbeda. Serangga ini, yang berasal dari hutan hujan tropis di Amerika Tengah dan Selatan, menciptakan kesan warna berkat efek optik daripada pigmen. Sayap kupu-kupu ini memiliki tekstur permukaan yang sangat halus yang mencerminkan kisaran sempit panjang gelombang tertentu, yaitu warna tertentu. Para ahli ISE Fraunhofer menerapkan tekstur dan lapisan permukaan yang serupa ke bagian belakang kaca pelindung pada modul fotovoltaik menggunakan teknologi vakum. Tergantung pada jahitan pelapisnya, kaca penutup dapat dibuat dengan warna biru, hijau, atau merah. “Sekitar 93 persen cahaya dapat menembus lapisan ini, dengan hanya sekitar 7 persen yang dipantulkan untuk menimbulkan efek warna,” jelas Thomas Kroyer. Lembaga Penelitian Fraunhofer yang berbasis di Freiburg menamai teknologinya MorphoColour setelah kupu-kupu morpho biru cerah.

Metode perakitan baru mencegah celah yang tidak sedap dipandang

Warna saja tidak membuat desain yang menarik secara visual. Para peneliti Fraunhofer menemukan solusi lain untuk membuat sistem fotovoltaik lebih menarik: untuk mencegah sel fotovoltaik yang disolder berkilauan melalui kaca pelindung berwarna, mereka mengembangkan metode perakitan yang membangkitkan efek sirap atap. Atap sirap diletakkan di atas satu sama lain sehingga hujan turun. Dengan cara yang sama, para peneliti teknologi surya di Freiburg sekarang memproduksi sel fotovoltaik dalam bentuk strip yang tumpang tindih beberapa milimeter, merekatkannya menjadi satu untuk membentuk modul yang lebih besar. Ini menciptakan tampilan keseluruhan yang homogen tanpa celah yang tidak sedap dipandang atau kabel penghubung yang terlihat. “Anda dapat melihat herpes zoster fotovoltaik kami dengan lapisan MorphoColour dari berbagai sudut dan tetap saja tampilan seragamnya tetap sama.”

Bangunan dengan energi plus yang menyenangkan secara estetika

Modul sirap akan dipamerkan di pameran perdagangan BAU, yang berlangsung secara online dari 13 hingga 15 Januari 2021. Juga dipamerkan adalah kolektor panas matahari dengan lapisan MorphoColour. Kaca pelindung berlapis MorphoColour, diproduksi menggunakan teknologi vakum, dapat dilaminasi untuk membentuk modul fotovoltaik atau memang digunakan dalam kolektor untuk pembangkit panas matahari. Ada keuntungan nyata di sini karena kedua produk dapat dipasok dari satu lini produksi — keuntungan yang juga harus menarik bagi pengguna akhir. Di masa depan, dimungkinkan untuk memiliki modul fotovoltaik dan termal surya dengan warna yang sama, dipasang hampir tanpa terlihat di samping satu sama lain di atap atau di fasad. Jika warnanya serasi dengan bagian bangunan lainnya, hasilnya adalah dinding eksterior dengan hasil akhir yang seragam sempurna dan fasad yang menyuplai listrik serta panas. Dalam hal ini, rumah masa depan dapat menjadi rumah energi plus yang menyenangkan secara estetika, memasok lebih banyak energi daripada yang mereka konsumsi.


Solusi energi matahari untuk fasad


Disediakan oleh Fraunhofer Society

Kutipan: Teknologi surya dengan keindahan sayap kupu-kupu (2021, 11 Januari) diakses 11 Januari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-01-solar-technology-beauty-butterfly-wings.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Keluaran SGP