211service.com
Adaptief materiaal kan de kosten van zonne-energie halveren
Een materiaal met optische eigenschappen die veranderen om meer binnenkomend zonlicht op te vangen, zou de kosten van zonne-energie kunnen halveren, aldus Glint Fotonica , een startup die onlangs is gefinancierd door het Advanced Research Projects Agency for Energy (ARPA-E).
Zonvolger: Kleine lenzen richten zonlicht op een adaptief materiaal dat helpt bij het volgen van de beweging van de zon.
Het adaptieve materiaal van Glint verlaagt de kosten van een volgsysteem dat in sommige soorten zonne-energie wordt gebruikt aanzienlijk. Het verandert zijn reflectiviteit als reactie op warmte van geconcentreerd zonlicht op een manier die het mogelijk maakt om licht dat de hele dag onder verschillende hoeken binnenkomt, te vangen.
Het is bekend dat het focussen van zonlicht het mogelijk maakt om kleinere, goedkopere zonnecellen te gebruiken. Maar dit wordt meestal gedaan met lenzen of spiegels, die precies moeten worden bewogen als de zon langs de hemel komt, om ervoor te zorgen dat geconcentreerd zonlicht op de cellen blijft gericht. De apparatuur die daarvoor nodig is en de grote hoeveelheid staal en beton die nodig is om het apparaat stabiel te houden, maken de aanpak kostbaar.
De lichtconcentrator van Glint bestaat uit twee delen. De eerste is een reeks dunne, goedkope lenzen die zonlicht concentreren. De tweede is een glasplaat die dient om dat licht meer te concentreren - tot 500 keer - terwijl het licht dat zich over het oppervlak verzamelt, aan de randen wordt geconcentreerd.
De glasplaat is aan de voor- en achterkant bedekt met reflecterende materialen die het licht in het glas vangen. Een van deze zijkanten is voorzien van de nieuwe adaptieve stof gemaakt door Glint. Wanneer een bundel geconcentreerd licht van de reeks lenzen het materiaal raakt, verwarmt het een deel ervan, waardoor dat deel niet meer reflecteert, waardoor er licht in de glasplaat kan komen. Het materiaal blijft overal reflecterend en helpt dat licht in het glas te vangen - en het licht kaatst rond totdat het de dunne rand van het glas bereikt, waar een kleine zonnecel is gemonteerd om elektriciteit op te wekken.
Naarmate de dag vordert, beweegt de lichtstraal van de lenzen en past het materiaal zich aan, zodat er altijd alleen licht naar binnen valt waar de lichtstraal valt, en de noodzaak om het apparaat direct op de zon gericht te houden wordt verminderd.
CEO van Glint Peter Kozodoy zegt dat zonne-energie van zijn apparaten vier cent per kilowattuur kan kosten, vergeleken met acht cent per kilowattuur voor de beste conventionele zonnepanelen. Deze maand ontving het bedrijf de eerste tranches van een subsidie van $ 2,2 miljoen van ARPA-E. Met de ARPA-E-financiering kan het bedrijf opschalen van prototypes van slechts 2,5 centimeter om modules van 30 centimeter te maken, bijna groot genoeg voor commerciële exploitatie.
Howard Branz , een programmadirecteur bij ARPA-E, zegt dat de belangrijkste resterende uitdaging het vergroten van de hoeveelheid zonlicht is die de zonnecellen bereikt, iets dat moet worden verbeterd ten opzichte van het proof-of-concept-apparaat, waarin een deel van het licht wordt geabsorbeerd of gereflecteerd op weg naar de zonnecellen.