Poprawka na maksymalizację energii z paneli słonecznych na pochyłych dachach

Większość paneli słonecznych na świecie znajduje się na dachach pod stałym kątem, więc tracą one na przechwytywaniu energii przez niektóre części dnia. Teraz naukowcy mają pokazane że poprzez cięcie ogniw słonecznych na określone projekty za pomocą kirigami, odmiany origami, która obejmuje cięcie oprócz składania, mogą pozwolić ogniwom śledzić kąt słońca bez konieczności przechylania całego panelu. Może to przynieść znaczne korzyści: panele słoneczne z mechanizmami śledzącymi mogą generować od 20 do 40 procent więcej energii rocznie niż panele bez urządzeń śledzących.

Jak pokazano na filmie tutaj, zastosowanie określonego cięcia kirigami tworzy paski w ogniwie słonecznym. Ciągnięcie za dwa końce w przeciwnych kierunkach powoduje, że paski przechylają się i przyjmują żądany kąt. Co najważniejsze, struktura zmienia się w taki sposób, że poszczególne paski nie rzucają cienia na pozostałe, a falistość nowej formy nie umniejsza wydajności, mówi Max Sztein , profesor inżynierii materiałowej na Uniwersytecie Michigan. Shtein prowadził badania wraz z Stephen Forrest , także profesor inżynierii materiałowej i inżynierii materiałowej na Uniwersytecie Michigan.

Podejście oparte na kirigami umożliwia generowanie większej ilości energii elektrycznej przy użyciu tej samej ilości materiału półprzewodnikowego i osiąga to niemal w takim samym stopniu, jak konwencjonalne systemy śledzenia, mówi Shtein. Dzisiejsze systemy śledzenia, stosowane tylko w niewielkiej części światowych instalacji słonecznych, są nieporęczne i mogą być kosztowne. A działają poprzez przechylanie całego panelu. To nie działa w większości systemów dachów spadzistych, które stanowią ponad 80 procent wszystkich instalacji.

Nowo zademonstrowane urządzenie, w którym zastosowano elastyczne ogniwa słoneczne wykonane z arsenku galu, jest tylko dowodem działania. Opracowanie technologii wystarczająco praktycznej do zastosowań komercyjnych zajmie dużo więcej pracy. Naukowcy prawdopodobnie będą musieli opracować system obudowy konstrukcji, aby chronić je przed warunkami atmosferycznymi i zapewnić wsparcie mechaniczne, a także mogą dodać silniki elektryczne, aby rozdzielić komórki w określonych porach dnia. Wcale nie wymaga to dużej siły, mówi Shtein. Mówi, że chociaż to podejście najlepiej nadaje się do cienkich, elastycznych materiałów, w zasadzie może działać z prawie każdym rodzajem ogniwa słonecznego.

ukryć