Kirigami Solceller

University of Michigan forskere forbedrer solpaneler ved hjælp af den gamle japanske kunst Kirigami

Solenergi betragtes af mange over hele verden, som fremtidens elektricitet. Byer fra Houston til Mumbai interesser sig stærkt for solcelle infrastruktur på tagterrasser og landdistrikterne, til brug for et standardiseret system af faste paneler placeret til optimering af solindtag i tider med spidsbelastning. Kun de mest sofistikerede justerbare paneler, der sporer solen, er imidlertid i stand til at absorbere den maksimale mængde dagslys, der tillades af teknologien, hvilket betyder, at det gennemsnitlige faste panel mister en betydelig mængde tilgængelig energi.

Forskere ved University of Michigan forsøgte at udvikle en solcelle, som kunne absorbere mest muligt dagslys, samtidig med at kulstofaftrykket reduceres fra selve panelets produktion. Resultaterne er overraskende smukke: gennem anvendelsen af ​​den gamle japanske kunst Kirigami, en variation af Origami, var forskerne i stand til at fange op til 40 procent mere sollys end traditionelle paneler.

Ideen er enkel: Ved at lægge strategiske snit i en konventionel solfilm og koble den til et simpelt sporingssystem, kan panelerne følge solen hele dagen for at indfange de lyseste stråler. Kirigami-snittene blev valgt af forskerne, fordi de undgår at kaste skygger på panelerne og er i stand til at bevæge sig, uden at beskadige den skrøbelige solfilm. Når filmen trækkes i begge ender, skifter filmen form for at skabe et unikt tredimensionelt panel, der kan justeres hele dagen, i samspil med solens bevægelse.

Anvendelsen af ​​Kirigami kan generere mellem 20 og 40 procent mere elektricitet, ved brug af samme mængde ledende solcelle materiale. Udviklingen foreslået af University of Michigan forskere, gør det muligt for solcelle-filmen at bevæge sig mellem to glasruder ved hjælp af et enkelt bevægelsessystem, hvilket eliminerer behovet for at dreje hele panelet og derved løser et væsentligt problem for 80 procent af solpaneler installeret på skrå hustage.

Projektet er i de tidlige stadier af testning til kommerciel brug, da solcelle-filmen er bygget af fleksibelt galliumarsenid. Holdet ved University of Michigan er optimistisk for den udbredte anvendelse af Kirigami på det voksende solcellemarked, og er allerede begyndt at udvikle den nødvendige infrastruktur til at akkompagnere panelerne.

 

Link