Φωτοβολταϊκά σε στέγες ακολουθούν τον ήλιο μένοντας σταθερά

Οι ηλιακοί ιχνηλάτες, γνωστοί και ως trackers, επιτρέπουν στα φωτοβολταϊκά πάνελ να ακολουθούν την πορεία του ήλιου επιτρέποντας την αύξηση της αποδοτικότητας σε ποσοστό που μπορεί να φτάσει και το 40% συγκριτικά με τα σταθερά επίγεια συστήματα.

Ωστόσο, οι ηλιακοί ιχνηλάτες λόγω μεγέθους και βάρους δεν μπορούν να εγκατασταθούν σε στέγες με συνέπεια αυτά τα φωτοβολταϊκά πάνελ να είναι «καταδικασμένα» σε ακινησία.

Δεδομένου ότι η πλειονότητα των ηλιακών εγκαταστάσεων στις ΗΠΑ, σε ποσοστό που φτάνει το 85%, είναι φωτοβολταϊκά σε στέγες, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν παρουσίασαν μια πρωτοποριακή λύση: ηλιακές κυψέλες που ακολουθούν τον ήλιο την ώρα που το πάνελ που τις φιλοξενεί παραμένει ακίνητο.

Έμπνευση για αυτά τα φωτοβολταϊκά αποτέλεσε μια ιαπωνική τεχνική χαρτοκοπτικής γνωστή και ως κιριγκάμι: οι κυψέλες ανασηκώνονται πάνω σε ένα επίπεδο πάνελ αποκτώντας κλίση και έτσι έρχονται σε κάθετη θέση σε σχέση με τις ηλιακές ακτίνες για μεγαλύτερο μέρος της ημέρας.

Αυτές οι ηλιακές κυψέλες μπορούν να εγκατασταθούν σε οποιοδήποτε φωτοβολταϊκό πάνελ είτε σε στέγη είτε στο έδαφος, ακόμα και σε επιφάνειες οχημάτων.

«Το ωραίο με το σχέδιό μας είναι ότι από τη σκοπιά του εγκαταστάτη δεν αλλάζει τίποτα» αναφέρει ο Μαξ Στάιν, επίκουρος καθηγητής Επιστήμης Υλικών και Μηχανικής. «Όμως στο εσωτερικό, συμβαίνει κάτι αξιοσημείωτο σε μικροσκοπική κλίμακα: η ηλιακή κυψέλη διαχωρίζεται σε μικροσκοπικά τμήματα που προσαρμόζονται στη θέση του ήλιου ως ενιαίο σύνολο».

Ο αρχικός σχεδιασμός έγινε σε χαρτί, ενώ στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε το υλικό Kapton, ένα ειδικό πλαστικό που χρησιμοποιείται σε διαστημικές εφαρμογές που ο οποίο κόπηκε με λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα. Μετά από διάφορα πειράματα, οι ερευνητές κατέληξαν στο βέλτιστο σχέδιο: μια σειρά από λωρίδες που επιτρέπουν στο πλαστικό να διαχωριστεί εντός ενός βασικού πλαισίου.

Μπορείτε να δείτε στο video πώς λειτουργεί η τεχνολογία:

Όταν οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν σε μικρότερες γωνίες, οι κυψέλες ανασηκώνονται ώστε να μεγιστοποιήσουν την ηλιακή ακτινοβολία που προσλαμβάνουν.

Προς το παρόν, οι ερευνητές δεν έχουν καταφέρει να κατασκευάσουν το ιδανικό πρωτότυπο σε μήκος και πλάτος, αλλά οι πρώτες προσομοιώσεις δείχνουν βελτίωση της αποδοτικότητας κατά 36% σε σύγκριση με τα σταθερά πάνελ.

Τα ευρήματα της μελέτης δημοσιεύονται στην επιθεώρηση Nature Communications.

Πηγή: http://www.econews.gr/2015/09/10/fotovoltaika-steges-trackers-125017/