Ποια είναι τα πιο αποδοτικά ηλιακά πάνελ για χρήση σε δρόμους;

Οι φωτοβολταϊκές πλάκες που χρησιμοποιούνται σε οδούς συχνά χρειάζονται να έχουν υψηλή απόδοση, διάρκεια και τη δυνατότητα προσαρμογής σε διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες. Σήμερα, υπάρχουν κυρίως μερικοί τύποι φωτοβολταϊκών πλακών με υψηλή απόδοση στην αγορά:

Μονοκρυστάλλινες φωτοβολταϊκές πλάκες

Οι μονοκρυστάλλινες (Mono-Si) φωτοβολταϊκές πλάκες θεωρούνται ένας από τους πιο αποδοτικούς τύπους. Δεδομένα του 2021 δείχνουν ότι η αποδοτικότητα μετατροπής φωτός-ηλεκτρισμού των μονοκρυσταλλινών φωτοβολταϊκών πλακών μπορεί να φτάσει το 24%, που είναι η υψηλότερη αποδοτικότητα μετατροπής φωτός-ηλεκτρισμού από όλους τους τύπους φωτοβολταϊκών κυττάρων. Τα μονοκρυστάλλινα κύτταρα συνήθως έχουν υψηλή αποδοτικότητα μετατροπής, αλλά και η κόστος είναι επίσης σχετικά υψηλό.

Πολυκρυστάλλινες φωτοβολταϊκές πλάκες

Οι πολυκρυστάλλινες (Poly-Si) φωτοβολταϊκές πλάκες είναι ελαφρώς λιγότερο αποδοτικές από τις μονοκρυστάλλινες, αλλά η τιμή τους είναι χαμηλότερη και η σχέση ποιότητας-κόστους είναι υψηλότερη. Η αποδοτικότητα των πολυκρυσταλλινών φωτοβολταϊκών πλακών είναι συνήθως μεταξύ 17% και 20%.

Ατμοσφαιρικές φωτοβολταϊκές πλάκες

Οι ατμοσφαιρικές φωτοβολταϊκές πλάκες περιλαμβάνουν πλάκες βασισμένες σε υλικά όπως το καδμίου τελλουρίδιο (CdTe) και το χαλκό-ινδίου-γαλλίου σελενιδιο (CIGS). Αν και είναι γενικά λιγότερο αποδοτικές από τις μονοκρυστάλλινες και πολυκρυστάλλινες φωτοβολταϊκές πλάκες, έχουν το πλεονέκτημα να είναι ελαφριές, ευέλικτες και κατάλληλες για εγκατάσταση σε καμπυλωμένες ή αντικανονικές επιφάνειες. Η αποδοτικότητα των ατμοσφαιρικών φωτοβολταϊκών πλακών είναι συνήθως μεταξύ 10% και 15%, αλλά κάποια υψηλής κατηγορίας προϊόντα μπορούν να είναι πιο αποδοτικά.

Ειδική εφαρμογή σε οδούς

Για εφαρμογές σε οδούς, εκτός από την αποδοτικότητα των φωτοβολταϊκών πλακών, πρέπει να ληφθούν υπόψη και άλλοι παράγοντες, όπως:

• Διάρκεια: Οι φωτοβολταϊκές πλάκες που χρησιμοποιούνται σε οδούς πρέπει να μπορούν να αντέξουν έκτακτες συνθήκες όπως την επιστέλληση από οχήματα, τις μεταβολές του καιρού (όπως βροχή, χιόνι, υψηλές θερμοκρασίες κλπ.).

• Ασφάλεια: Οι φωτοβολταϊκές πλάκες που εγκαθίστανται σε οδούς πρέπει να εξασφαλίζουν ότι δεν αποτελούν επικίνδυνο παράγοντα για τους πεζούς ή τα οχήματα.

• Ενσωματωμένο σχεδιασμό: Οι φωτοβολταϊκές πλάκες που χρησιμοποιούνται σε οδούς συχνά χρειάζονται να ενσωματώνονται στενά με τα υλικά διαδρομής για να σχηματίζουν ασυνεχείς συνδέσεις, όπως οι φωτοβολταϊκές πλάκες στη μέση των μεγάλων οδών της Νότιας Κορέας που όχι μόνο παράγουν ηλεκτρισμό αλλά και προστατεύουν τις οδούς από την παγωνιά.

• Κόστος συντήρησης: Οι φωτοβολταϊκές πλάκες που χρησιμοποιούνται σε οδούς πρέπει να είναι εύκολες στη συντήρηση και την επισκευή για να μειωθούν τα μακροπρόθεσμα λειτουργικά έξοδα.

Παράδειγμα

• Φωτοβολταϊκή οδός στη Νορμανδία, Γαλλία: Η Γαλλία έχει εγκαταστήσει μια φωτοβολταϊκή οδό στο Tourouvre-au-Perche, ένα χωριό στην περιοχή της Νορμανδίας, χρησιμοποιώντας υψηλής απόδοσης φωτοβολταϊκές πλάκες.

• Φωτοβολταϊκή ποδηλατοδρόμος στην Ολλανδία: Όσο το 2014, η Ολλανδία έχτισε μια φωτοβολταϊκή ποδηλατοδρόμο περίπου 100 μέτρων, χρησιμοποιώντας αποδοτικές φωτοβολταϊκές πλάκες.

• Το Solar Paving project στην Αυστραλία: Η Αυστραλία προγραμματίζει να εγκαταστήσει οδούς με φωτοβολταϊκές πλάκες, με στόχο να δημιουργήσει την πρώτη "ηλεκτρονική οδό" παγκοσμίως που μπορεί να παρέχει ασύρματη φόρτιση για ηλεκτρικά οχήματα.

Συμπέρασμα

Για τις φωτοβολταϊκές πλάκες που χρησιμοποιούνται σε οδούς, οι μονοκρυστάλλινες φωτοβολταϊκές πλάκες είναι συνήθως μία από τις καλύτερες επιλογές λόγω της υψηλής αποδοτικότητας μετατροπής. Ωστόσο, η συγκεκριμένη επιλογή του τύπου φωτοβολταϊκών πλακών πρέπει να καθοριστεί σύμφωνα με τις ανάγκες της πραγματικής εφαρμογής, συμπεριλαμβανομένου του κόστους, της διάρκειας, της εύκολης εγκατάστασης και άλλων παραγόντων. Με την πρόοδο της τεχνολογίας, πιθανόν περισσότερα νέα υλικά και τεχνολογίες να εφαρμοστούν στις φωτοβολταϊκές πλάκες στις οδούς στο μέλλον για να βελτιωθεί η αποδοτικότητα και να μειωθεί το κόστος.