211service.com
Een sticker laat zonnepanelen beter werken
Het vermogen van zonnepanelen kan met 10 procent worden verhoogd door gewoon een grote transparante sticker op de voorkant aan te brengen. Ontwikkeld door een kleine startup genaamd Genie Lens Technologies , de sticker is een polymeerfilm in reliëf met microstructuren die inkomend zonlicht buigen. Het resultaat: de actieve materialen in de panelen absorberen meer licht en zetten dat meer om in elektriciteit.
Krachtfilm: Een dun plastic vel bedekt met microscopisch kleine structuren wordt op de voorkant van een zonnepaneel aangebracht om de hoeveelheid licht die het absorbeert te vergroten.
De technologie is goedkoop en kan de kosten per watt zonne-energie verlagen. In tegenstelling tot andere technologieën die zijn ontwikkeld om de prestaties van zonnepanelen te verbeteren, kan deze worden toegevoegd aan panelen die al zijn geïnstalleerd.
De polymeerfilm doet drie belangrijke dingen, zegt: Seth Weiss , CEO en medeoprichter van Genie Lens, gevestigd in Englewood, CO. Het voorkomt dat licht weerkaatst op het oppervlak van zonnepanelen. Het vangt licht op in de halfgeleidermaterialen die licht absorberen en omzetten in elektriciteit. En het stuurt binnenkomend licht om zodat het niet door het dunne halfgeleidermateriaal gaat, maar langs het oppervlak reist, waardoor de kans groter wordt dat het wordt geabsorbeerd.
Onderzoekers ontwierpen de microstructuren die dit bereiken door algoritmen te gebruiken die modelleren hoe lichtstralen zich gedragen wanneer ze de film binnenkomen en verschillende oppervlakken binnen het zonnepaneel tegenkomen - de beschermende glazen afdekking, het halfgeleidermateriaal en het achteroppervlak van het paneel - in het hele dag. De sleutel was om het licht zo optimaal mogelijk te buigen, genoeg om het zonnepaneel onder een hoek binnen te komen, maar niet zo sterk dat het licht weerkaatst en verloren gaat. Als het licht weerkaatst op het glas of op het halfgeleideroppervlak, stuurt de film een groot deel ervan terug naar het zonnepaneel.
Tests bij het National Renewable Energy Laboratory hebben aangetoond dat de film het vermogen met gemiddeld 10 procent tot 12,5 procent verhoogt, met de beste verbetering onder bewolkte omstandigheden, wanneer het binnenkomende licht diffuus is. [Opmerking: de originele versie van het artikel noemde een bereik van 4 tot 12,5 procent, maar dit verwees naar een eerdere versie van de technologie.] De film toevoegen - ofwel in de fabriek, wat optimaal is, of op zonnepanelen die al in gebruik zijn –verhoogt de totale kosten van zonnepanelen met 1 tot 10 procent. Maar de panelen zouden dan genoeg extra elektriciteit produceren om de prijs te rechtvaardigen. Bovendien verlaagt het verhogen van het vermogen van een zonnepaneel andere kosten, zoals verzending en installatie, omdat er bij elke installatie minder zonnepanelen nodig zijn, zegt Travis Bradford , een analist van de zonne-industrie en voorzitter van het Prometheus Institute.
Toch hangt het algemene voordeel af van hoe lang de polymeerfilm meegaat. De kosten per kilowattuur zonne-energie worden berekend door het totale vermogen van het zonnepaneel te schatten over de garantie van 20 tot 25 jaar. Als de film bekrast is, stof aantrekt of verkleurt na jaren of decennia in de zon, kan het vermogen na verloop van tijd zelfs afnemen. Duurzaamheid is een groot probleem, zegt Bradford. De materialen die tegenwoordig in zonnepanelen worden gebruikt, zijn decennialang getest, en hoewel Weiss zegt dat de films van zijn bedrijf 20 jaar meegaan, is hun duurzaamheid niet geverifieerd.
Ondertussen ontwikkelen veel zonnepaneelbedrijven gerelateerde benaderingen om de hoeveelheid licht die een zonnepaneel zal absorberen te vergroten. Bijvoorbeeld, Innovalight , gevestigd in Sunnyvale, CA, heeft een methode ontwikkeld voor het printen van silicium nanodeeltjes die de hoeveelheid licht kan verbeteren die conventionele kristallijne silicium zonnepanelen absorberen. Het werkt samen met twee grote fabrikanten van zonne-energie, JA Solar en Yingl, om de technologie te commercialiseren. In tegenstelling tot veel van deze andere benaderingen, die zijn ontwikkeld voor bepaalde soorten zonnepaneelmaterialen, kunnen de Genie Lens-films worden toegepast op elk type zonnepaneel, inclusief kristallijn silicium en nieuwere dunne-film zonnepaneeltechnologie.