211service.com
3D zonne-energie
De meeste zonnepanelen worden horizontaal over daken of andere oppervlakken geïnstalleerd. Sommige zijn bevestigd aan gemotoriseerde structuren die ervoor zorgen dat de cellen naar de zon gericht blijven terwijl deze de lucht doorkruist. Maar nu hebben MIT-onderzoekers ontdekt dat verticaal gaan - het installeren van zonnecellen op driedimensionale kubussen of torens - de output van een zonnepaneel enorm zou kunnen verbeteren.
Stralenvanger: Een van de vele driedimensionale zonnestructuren die zijn getest op een MIT-dak.
De structuren die ze hebben getest, laten een vermogen zien dat varieert van het dubbele tot meer dan 20 keer dat van vaste flatpanels met hetzelfde basisoppervlak. Sterker nog, de grootste vermogensboost werd gezien in situaties waar verbeteringen het hardst nodig zijn: op locaties ver van de evenaar, in de wintermaanden en op dagen met meer bewolking. De nieuwe bevindingen, gebaseerd op zowel computermodellering als buitentests van echte modules, werden gepubliceerd in Energie en milieuwetenschappen .
Ik denk dat dit concept een belangrijk onderdeel kan worden van de toekomst van fotovoltaïsche energie, zegt de senior auteur van het artikel, Jeffrey Grossman, een universitair hoofddocent materiaalwetenschap en techniek.
Het MIT-team gebruikte aanvankelijk een computeralgoritme om mogelijke configuraties te verkennen. Om de voorspellingen van hun model te bevestigen, bouwden ze vervolgens drie opstellingen van zonnecellen - een eenvoudige kubus, een dubbele kubus en een complexe accordeonachtige vorm die plat kon worden verscheept en uitgevouwen voor installatie - en testten ze op het dak van MIT's Building 13 voor verschillende weken.
Toen ze begonnen met testen, waren de onderzoekers van streek toen er bijna twee weken voorbij gingen zonder een heldere, zonnige dag. Maar toen ze naar de gegevens keken, realiseerden ze zich dat ze iets hadden geleerd van het bewolkte weer: de modules presteerden veel beter dan conventionele flatpanels onder dergelijke omstandigheden.
Bewolkt of niet, de verticale modules presteren beter dan vaste platte panelen, vooral omdat de verticale oppervlakken van de 3D-structuren veel meer zonlicht kunnen opvangen tijdens ochtenden, avonden en winters, wanneer de zon dichter bij de horizon staat.
De 3D-modules kosten meer dan gewone flatpanels omdat ze meer fotovoltaïsche cellen gebruiken voor een bepaalde voetafdruk. Maar de hogere kosten worden gedeeltelijk gecompenseerd door een veel hogere en meer uniforme energie-output.