„To je spôsobené predovšetkým nižším albumom (odrazivosťou) panelov, ale aj prúdením vzduchu nad hornou a spodnou stranou fotovoltaických panelov, ktoré zosilňujú efekt ohrevu. To znamená, že počas letnej špičky môže byť povrch rozpálený až na 70 stupňov Celzia, čo znemožňuje chladiaci účinok na teplotu v meste.“
Naopak prenos tepla sálaním v nočných hodinách vedie k tomu, že povrchová teplota fotovoltaických panelov je v noci nižšia ako teplota v meste, čím sa znižuje teplota okolitého vzduchu. To je zásadná výhoda, pretože sa očakáva, že vplyv otepľovania klímy sa najviac prejaví v noci, ktorá by sa v budúcom storočí mohla v priemere otepliť asi o štyri stupne Celzia, dopĺňa Santamouris.
Štúdia tiež zistila, že panely môžu mať ďalšie komplexné účinky na ďalšie miestne podmienky. Predovšetkým môžu znížiť koncentrácie znečisťujúcich látok tým, že zvyšujú medznú vrstvu – najnižšiu časť atmosféry, ktorá je ovplyvňovaná podmienkami na zemskom povrchu, čo vedie k vyššej rýchlosti vetra a zriedeniu znečisťujúcich látok.
„Fotovoltaické panely tiež zvyšujú prenikanie pobrežného morského vánku ďalej do vnútrozemia v pobrežných mestách a zároveň znižujú koncentráciu znečisťujúcich látok pri zemi,“ upozorňuje Santamouris. „To do istej miery kompenzuje zvýšený teplotný efekt počas dňa a je dôležité pre mestá, ako je Kalkata, kde je problém znečisťujúcich látok veľmi naliehavý.“
Santamouris hovorí, že je možné vyrobiť panely, ktoré zmiernia dopady denného ohrievania mesta a zároveň zachovajú svoje výhody pomocou pokročilých stratégií chladenia. Okrem toho majú inovácie v oblasti špičkovej materiálovej vedy v kombinácii so solárnymi panelmi významný potenciál pre vytvorenie chladiacich fotovoltaických systémov, ktoré pracujú pri nižších teplotách a znižujú dopady tepla.
Podľa Santamourisa majú budúcnosť takzvané hybridné fotovoltaické systémy, ktoré integrujú panely so systémom tepelného zberu na báze vody na absorpciu prebytočného tepla na výrobu teplej vody. „Už teraz je možné chladiť povrch fotovoltaických panelov cirkuláciou vody,“ hovorí profesor Santamouris.
„Konštrukcie, ktoré vedú vodu za panely, absorbujú prebytočné teplo a zvyšujú účinnosť fotovoltaických panelov tým, že znižujú prevádzkové teploty, zatiaľ čo prebytočnú slnečnú energiu je možné nasmerovať na zabezpečenie cenovo výhodnej teplej vody.“
Vysoko reflexné chladné strešné materiály, ktoré teplo skôr odrážajú, než pohlcujú, by mohli byť taktiež použité na zvýšenie výroby energie blízkymi panelmi a zároveň na zmiernenie lokálneho vykurovania miest počas dňa. Účinnosť fotovoltaických panelov môže zlepšiť aj pridanie ďalších zdrojov tepla, ako je strešná zeleň.
„Kombinácia fotovoltaiky so zelenými strechami alebo chladnými strechami môže zvýšiť výkon fotovoltaiky až o 6–7 percent a výrazne znížiť povrchové teploty,“ dodáva Santamouris.
„Ak chceme pokračovať v zavádzaní fotovoltaiky na strechách, musíme sa týmito integrovanými riešeniami vážne zaoberať, aby sme maximalizovali účinnosť panelov a tiež riešili problémy s mestským teplom.“
