211service.com
En løsning til at maksimere energi fra solpaneler på skrå tage
De fleste af solpanelerne i verden sidder på tagene i en fast vinkel, så de går glip af at opfange energi i dele af hver dag. Nu har forskere vist at ved at skære solceller i specifikke designs ved hjælp af kirigami, en variation af origami, som indebærer skæring ud over foldning, kan de lade cellerne spore solens vinkel uden at skulle vippe hele panelet. Dette kan have en betydelig gevinst: Solpaneler med sporingsmekanismer kan generere 20 til 40 procent mere energi om året end dem uden trackere.
Som vist i videoen her, skaber man strimler i en solcelle ved at anvende et specifikt kirigami-snit. At trække de to ender i modsatte retninger får strimlerne til at vippe og antage en ønsket vinkel. Det er afgørende, at strukturen forvandles på en sådan måde, at den forhindrer, at de enkelte strimler kaster skygger på de andre, og bølgerne i den nye form forringer ikke ydeevnen, siger Max Shtein , professor i materialevidenskab og teknik ved University of Michigan. Shtein ledede forskningen sammen med Stephen Forrest , også professor i materialevidenskab og teknik ved University of Michigan.
Den kirigami-baserede tilgang gør det muligt at generere mere elektricitet, mens du bruger den samme mængde halvledende materiale, og opnår dette i næsten samme grad, som konventionelle sporingssystemer gør, siger Shtein. Nutidens sporingssystemer, der kun findes i en lille del af verdens solenergianlæg, er besværlige og kan være dyre. Og de fungerer ved at vippe hele panelet. Det virker ikke på de fleste systemer med skrå tag, som står for mere end 80 procent af alle installationer.
Den nyligt demonstrerede enhed, som har fleksible solceller lavet af galliumarsenid, er kun et bevis på princippet. At udvikle en teknologi, der er praktisk nok til kommerciel anvendelse, vil kræve meget mere arbejde. Forskerne bliver sandsynligvis nødt til at komme med et system til at indkapsle strukturerne for at beskytte dem mod vejret og give mekanisk støtte og kan tilføje elektriske motorer til at trække cellerne fra hinanden på bestemte tidspunkter i løbet af dagen. Det kræver slet ikke meget kraft, siger Shtein. Han fortæller, at selv om fremgangsmåden egner sig bedst til tynde, fleksible materialer, så kunne den i princippet fungere med næsten enhver form for solcelle.