Pannelli solari: più energia se installati su tetti inclinati

La maggior parte dei pannelli solari nel mondo sono installati su tetti ad angolo fisso, sprecando così l’occasione di catturare energia durante tutte  le parti di un giorno. Ora i ricercatori del MIT hanno dimostrato che tagliando le celle solari in disegni specifici utilizzando il kirigami, una variazione dell’origami che comporta il taglio in aggiunta alla piegatura, possono consentire alle cellule di monitorare l’angolo del sole senza dover inclinare l’intero pannello. Ciò potrebbe avere un profitto sostanziale: pannelli solari con meccanismi di monitoraggio in grado di generare 20 al 40% più energia all’anno rispetto a quelli senza inseguitori.

Come mostrato dalle foto, applicando un determinato taglio kirigami si creano strisce in una cella solare. Tirando le due estremità in direzioni opposte si inducono le strisce ad inclinarsi oer assumere l’angolo desiderato. Fondamentalmente, la struttura si trasforma in un modo che impedisce alle singole strisce di fare ombre sugli altri, e la “ondulazione” del nuovo modulo non toglie prestazioni, dice Max Shtein, professore di scienza dei materiali e ingegneria presso l’Università del Michigan. Shtein ha condotto la ricerca insieme a Stephen Forrest, anche lui un professore di scienza dei materiali e ingegneria presso l’Università del Michigan.

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L’approccio basato sul kirigami consente di generare più energia elettrica utilizzando la stessa quantità di materiale semiconduttore, e realizzare questo a quasi la stessa misura in cui i sistemi di monitoraggio convenzionali lo fanno, dice Shtein. I sistemi di inseguimento di oggi, presenti in solo una piccola parte degli impianti di energia solare del mondo, sono ingombranti e possono essere costosi. E funzionano inclinando l’intero pannello. Che non funziona sui sistemi più spioventi, che rappresentano oltre l’80% di tutti gli impianti.

Il nuovo dispositivo ha dimostrato che dispone di celle solari flessibili in arseniuro di gallio, è solo una ptova Lo sviluppo di una tecnologia abbastanza pratico per l’applicazione commerciale ci vorrà molto più lavoro. I ricercatori probabilmente devono elaborare un sistema per proteggerle le strutture dagli agenti atmosferici e fornire un supporto meccanico, e possono aggiungere motori elettrici per tirare le celle a parte in momenti specifici durante il giorno.

Dice infine che anche se l’approccio è più adatto per quelli sottili, materiali flessibili, in linea di principio potrebbe funzionare con “quasi ogni tipo di cella solare.”

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