Je sklo skládacího slunečního panelu vhodné pro použití při kempování venku a nabíjení elektromobilů?

standardní sklo pro solární panely o tloušťce 3,2 mm není kompatibilní s žádným typem skládacího mechanismu. Čím je skládací solární panel těžší, tím obtížnější se stává využití skládacího mechanismu. Těžké sklo není vhodné pro skládací solární panely. Běžné tepelně zpevněné sklo se při nárazu stává křehkým a křupavým, a skládání je formou nárazu. Výzkumné studie ukázaly, že životnost tepelně zpevněného skla vydrží pouze 50 až 100 cyklů skládání. Bod lomu tepelně zpevněného skla je ovlivněn nárazem. Pro solární panely je lepší nepoužívat standardní sklo, protože hmotnost skleněných panelů představuje více než 50 % celkové hmotnosti panelů. Skládací panely nejsou navrženy pro použití skla. Standardní sklo přidává skládacímu panelu nadměrnou hmotnost. Nadměrná hmotnost není vhodná. Je známo, že opakované skládání na zkušebních místech zvyšuje poškození v místě ohybu. Solární panelové systémy vyžadují údržbu a pokud se používají skládací solární panely, bude nutné solární vybavení několikrát zabalit pro přesun při kempování a cestování.

ETFE jako funkční standard: Vyvážení odolnosti vůči UV záření, pružnosti a lehkosti

ETFE, neboli ethylen-tetrafluorethylen, se nyní používá jako přední materiál skládacích solárních panelů. Na rozdíl od skla má ETFE řadu výhod. Je extrémně lehký – váží pouze 5 % skla – a umožňuje tak panely udržet přenosné. Je také mimořádně odolný a vydrží více než 10 000 cyklů skládání; v reálných podmínkách toho většina uživatelů nedosáhne. ETFE je navíc vysoce průsvitný pro UV záření s propustností 94 %. To znamená minimální úbytek výkonu solárních panelů – méně než 5 % po deseti letech expozice (NREL, 2023). ETFE je také velmi pružný: dokáže se ohnout pod úhlem až 300 stupňů a na molekulární úrovni je schopen odpuzovat prach a vodu. Tato vlastnost je důležitá, pokud jsou solární panely používány venku za náročných podmínek.

Všechny tyto vlastnosti činí ETFE nejen vhodným, ale i nezbytným materiálem pro správné fungování skládací solární technologie již dnes.

Skutečná odolnost skládacích solárních panelů v přírodních podmínkách

Těsnění dle stupně krytí IP67, tepelné cyklování a odolnost proti prachu a písku v podmínkách kempování

Pokud jde o skládací solární panely pro kempování, jsou navrženy pro náročné a extrémní prostředí a podmínky. Stupeň krytí IP67 na jejich pouzdrech zabraňuje pronikání vody k elektronice, čímž panely odolávají neočekávaným silným dešťům. Lité těsnění vytváří těsné uzavření proti nejmenším částicím a toto utěsnění chrání solární panely před pískem a solí, které postupně mohou vážně poškodit elektroniku. K ochraně solárních panelů před extrémními teplotami byly navrženy určité vodivé vrstvy, které umožňují provoz v celém rozsahu teplot od +20 do −50 °C. Aby nedošlo k paralýze vrstev, je nutné udržovat panely v teplotním rozmezí od −20 do +50 °C. To pomáhá zabránit odštěpování (delaminaci) a poruše pájení. Testy NREL z roku 2023 ukázaly, že modely se zatěsněním fungovaly po třech dnech ležení v písku naprosto bezchybně. Předčily běžné modely a dosáhly hodnoty 90 %, což znamená, že zatěsněné modely byly o 90 % lepší v odolnosti proti ucpaní částicemi.

testování NREL z roku 2023: integrita ohybu za nízkých teplot a odolnost vůči UV záření

Trvanlivost ve výrobku zahrnuje více než jen odolnost vůči povětrnostním vlivům. Zahrnuje také trvanlivost materiálu při ohýbání a skládání. Testy provedené laboratoří NREL v roce 2023 ukázaly, že nejlepší flexibilní podklady lze přes 10 000krát skládat bez vzniku mikroprasklin. Tento výsledek překračuje nejpřísnější vojenské normy, které požadují zachování integrity ohybů pouze přibližně čtyřikrát. Kromě toho ETFE s úpravou pro odolnost vůči UV záření zachovává po 3 000 hodinách skutečného povětrnostního působení přibližně 98 % své původní světelné propustnosti – což je výrazně lepší než u běžných materiálů, u nichž se žluté zabarvení začíná projevovat již po 1 500 hodinách expozice. Tyto materiály se, na rozdíl od dřívějších skleněných panelů, neztvrdnou, čímž zůstává výstup energie stálý bez ohledu na roční období či dobu trvání mise.

Dodávka elektrické energie v praxi: Mohou skládací panely zvládnout zátěž při kempování a nabíjet elektromobily?

Konzistence výkonu za proměnných podmínek: stín, úhel a teplota

Skládací solární panely se skvěle hodí k napájení přenosného vybavení… avšak při testování v reálních podmínkách kempování se jejich skutečný výkon mění. Pružné solární panely (na rozdíl od tuhých panelů s lesklými, sklem uzavřenými články) trpí ztrátou výkonu o 10 až 25 % způsobenou třemi faktory: (1) Některé stromy a mraky částečně zakrývají a stíní solární panely, což vede k neproporcionální ztrátě výstupního výkonu řadově zapojených článků; (2) Panely nakloněné o více než 15 stupňů od směru přímého slunečního světla trpí průměrným poklesem účinnosti o 18 % (podle dat polních testů NREL); a (3) S rostoucí teplotou nad 25 °C klesá výstupní výkon o 10 % (nebo více) kvůli špatnému výkonu polovodiče v míře 0,4 % na stupeň Celsia.

Všechny výše uvedené proměnné ukazují na nutnost strategií pro získávání energie specifických pro danou polohu, doplňkového bateriového úložiště a promyšleného řízení energetické zátěže za účelem maximalizace výkonu každého systému slunečních panelů.

Hodnocení proveditelnosti nabíjení EV: Zohlednění napájení zařízení 12 V, nabíjení střídavým proudem úrovně 1 (AC) a praktických referenčních hodnot času potřebného k nabíjení

Proč se u skládacích solárních panelů nepoužívá tradiční sklo?

Skládací solární panely používají typ skla, který je tradičně využíván u solárních panelů, avšak toto sklo se stává křehkým a je příliš těžké na použití u skládacích solárních panelů. Tenké sklo pro solární panely se po 50–100 skládáních snadno praskne; navíc pak sklo spolu s celým namontovaným panelem značně ztěžuje a tím pádem ztrácí svou přenosnost.

Co je ETFE a proč se tento materiál upřednostňuje u skládacích panelů?

ETFE je polymer, který je mnohem lehčí než sklo a vydrží více než 10 000 násobení. Je pružný, takže zůstává ve složené poloze a zároveň propouští více než 90 % UV záření; při vystavení písku a vodě se také udržuje čistší než sklo. Mohou skládací solární panely odolat špatným venkovním podmínkám?

Ano, skládací solární panely odolávají extrémním teplotám i prachu, protože jsou vybaveny terapeutickým cyklováním a těsněním dle stupně IP67.

Jsou skládací solární panely vhodné pro nabíjení elektromobilů (EV)?

Skládací solární panely mohou nabíjet malá zařízení napájená ze 12 V, avšak během jednoho dne nedokážou vyprodukovat dostatek energie pro pravidelné nabíjení elektromobilů (EV).