Fotovoltaika integrovaná do kapoty
Některé automobilky již vytvořily první modely vozidel s fotovoltaikou integrovanou do střechy, což je nejsnadněji použitelný povrch pro výrobu solární energie. Vědci z Fraunhoferova institutu šli ještě o krok dále.
Na letošní IAA Mobility v Mnichově představili vědci z Fraunhoferova institutu pro solární energetické systémy ISE solární články vestavěné do standardní plechové kapoty běžného osobního vozu. 
Nový trend, který nese označení VIPS (Vehicle-Integrated Photovoltaics – Fotovoltaika integrovaná do vozidla), může mít jen v Německu podle odhadů analytiků technický potenciál minimálně 55 GWp. Tato designově-technická integrace fotovoltaických modulů do automobilů zvyšuje dosažitelný kilometrový nájezd elektricky poháněných vozidel a zlepšuje jejich bilanci CO2. Moduly plynule zapadají do exteriéru vozidla a jsou připojeny k elektrické zátěži nebo k pohonné baterii a současně nahrazují další komponenty vozu, např. střechu nebo kapotu. Dodatečná generovaná elektřina může prodloužit dojezd o několik cenných kilometrů za den.
V chlazených dodávkách lze elektřinu z FV využít k elektrickému Peltierovu chlazení nákladu – umožňuje generovat stejný chladicí výkon s menším využitím chladicí jednotky a snížit spotřebu nafty.
FV přináší i nové výzvy, jako jsou např. aplikace nových materiálů a výrobních postupů oproti klasickým modulovým konstrukcím či různé typy modulů pro specifické oblasti použití, které vyžadují individualizovanou výrobu a požadavek co nejvyšší hodnoty účinnosti vzhledem k ploše povrchu. Integrace FV modulů do chlazeného prostoru např. vyžaduje zvláště lehké moduly, které neohrožují tepelnou izolaci.
Vědci aplikovali solární články na panel kapoty v Německu nejčastěji prodávaného vozu. Po připojení byla kapota zalaminována fólií. Proces laminace byl pečlivě optimalizován tak, aby se minimalizovaly vzduchové kapsy, zabránilo se zvrásnění fólie, a aby byla zachována celková integrita konstrukce kapoty.
K co nejefektivnějšímu využití dostupné plochy na kapotě zkonstruoval vývojový tým prototypy s použitím solárních článků IBC, PERC a TOPCon, v zásadě lze ale použít jakoukoli FV technologii. Laminování povrchové plochy fólií má za následek texturovanou povrchovou strukturu, kterou lze barevně sladit s barvou vozidla pomocí technologie MorphoColor, čímž se podařilo dosáhnout i velmi dobré estetiky.
Kromě zakřiveného tvaru pro fotovoltaický modul kapoty je unikátní také použitý substrát místo klasické zadní plochy z fólie nebo skla. Při zkoumání adhezivních vlastností různých kombinací materiálů vytvářel výzkumný tým po identifikaci vhodných materiálů i prototypy jak s různým počtem solárních článků, tak s různými technologiemi a propojením, které následně testoval v laboratoři, aby zajistil elektrický výkon, spolehlivost a životnost demonstrátorů kapoty FV modulů. Konkrétně 115W kapota vozidla vystavená na IAA Mobility obsahuje přes 120 šindelových PERC solárních článků a je povrchově upravena speciální šedou barvou MorphoColor.
Technologii lze také aplikovat na střechy vozidel, které by měly tu výhodu, že jsou mnohem lehčí než fotovoltaické střechy vyrobené ze skla. Rozšiřování technických možností pro integraci fotovoltaiky do konstrukce vozidel nabízí velký potenciál.
Petr Kostolník
Foto: Fraunhofer ISE
15
.gif)
