211service.com
Ett klistermärke får solpaneler att fungera bättre
Effekten av solpaneler kan ökas med 10 procent bara genom att applicera en stor genomskinlig klistermärke på framsidan. Utvecklad av en liten startup som heter Genie Lens Technologies , är klistermärket en polymerfilm präglad med mikrostrukturer som böjer inkommande solljus. Resultatet: de aktiva materialen i panelerna absorberar mer ljus och omvandlar mer av det till elektricitet.
Power film: Ett tunt plastark täckt med mikroskopiska strukturer appliceras på framsidan av en solpanel för att öka mängden ljus som den absorberar.
Tekniken är billig och kan sänka kostnaden per watt solenergi. Dessutom, till skillnad från andra tekniker som utvecklats för att förbättra solpanelens prestanda, kan denna läggas till paneler som redan har installerats.
Polymerfilmen gör tre huvudsakliga saker, säger Seth Weiss , VD och medgrundare av Genie Lens, baserat i Englewood, CO. Det förhindrar ljus från att reflekteras från ytan på solpaneler. Den fångar ljus inuti halvledarmaterialen som absorberar ljus och omvandlar det till elektricitet. Och det omdirigerar inkommande ljus så att det istället för att passera genom det tunna halvledarmaterialet färdas längs dess yta, vilket ökar chanserna att det kommer att absorberas.
Forskare designade mikrostrukturerna som åstadkommer detta genom att använda algoritmer som modellerar hur ljusstrålar beter sig när de kommer in i filmen och möter olika ytor i solpanelen – skyddsglaset, halvledarmaterialet och panelens baksida – genom hela panelen. dag. Nyckeln var att böja ljuset den optimala mängden, tillräckligt för att det kommer in i solpanelen i en vinkel, men inte så mycket av en vinkel att ljuset reflekteras och går förlorat. Om ljus reflekteras från antingen glas- eller halvledarytorna, omdirigerar filmen mycket av det tillbaka till solpanelen.
Tester vid National Renewable Energy Laboratory visade att filmen ökar effekten i genomsnitt mellan 10 procent och 12,5 procent, med den bästa förbättringen under molniga förhållanden, när inkommande ljus är diffust. [Notera: Den ursprungliga versionen av artikeln citerade ett intervall från 4 till 12,5 procent, men detta hänvisade till en tidigare version av tekniken.] Lägga till filmen – antingen i fabriken, vilket är optimalt, eller på solpaneler som redan används –ökar den totala kostnaden för solpaneler med mellan 1 procent och 10 procent. Men panelerna skulle då producera tillräckligt med extra el för att motivera priset. Dessutom minskar energiuttaget från en solpanel andra kostnader – som frakt och installation – eftersom färre solpaneler krävs vid varje installation, säger Travis Bradford , en solindustrianalytiker och ordförande för Prometheus Institute.
Ändå beror den totala fördelen på hur länge polymerfilmen håller. Kostnaden per kilowattimme solenergi beräknas genom att uppskatta den totala uteffekten av solpanelen under dess 20- till 25-åriga garanti. Om filmen är repad, drar till sig damm eller blir missfärgad efter år eller decennier i solen, kan det faktiskt sänka effekten med tiden. Hållbarhet är ett stort problem, säger Bradford. Materialen som används i solpaneler idag har testats under decennier, och även om Weiss säger att hans företags filmer kommer att hålla i 20 år, har deras hållbarhet inte verifierats.
Samtidigt utvecklar många solpanelsföretag relaterade metoder för att öka mängden ljus som en solpanel kommer att absorbera. Till exempel, Innovalight , baserat i Sunnyvale, CA, har utvecklat en metod för att skriva ut kiselnanopartiklar som kan förbättra mängden ljus som konventionella kristallina kiselsolpaneler absorberar. Det arbetar med två stora solcellstillverkare, JA Solar och Yingl, för att kommersialisera tekniken. Till skillnad från många av dessa andra tillvägagångssätt, som är utvecklade för speciella typer av solpanelsmaterial, kan Genie Lens-filmerna appliceras på alla typer av solpaneler – inklusive kristallint kisel och nyare tunnfilmssolpanelsteknologi.