Løvtynne solceller skåret etter prinsippene i den gamle japanske papirkunsten Kirigami, som bøyer seg mot solstrålene etterhvert som de strekkes i lengden. (Bilde: Aaron lamoreaux)
(Bilde: Aaron lamoreaux)

SOLCELLEPANEL - DYNAMIC KIRIGAMI STRUCTURES FOR INTEGRATED SOLAR TRACKING

Spesiell brette-metode gjør solcellepanel langt mer effektive

Beveger seg etter solstrålene.

Solceller lager mest strøm når de peker rett mot solen. Derfor går mye energi fløyten når sola beveger seg over himmelen og solstrålene treffer en stadig mindre del av solpanelet på hyttetaket.

Noen solpark-eiere løser problemet med å bruke motoriserte paneler, som følger solen gjennom dagen. Men disse er tunge og kostbare, og gjerne uaktuelle å bruke der det nå er mest vanlig å plassere solceller - på taket av hus eller hytter.

Nå mener forskere ved amerikanske University of Michigan de har funnet en alternativ løsning:

Løvtynne solceller formet etter prinsippene i den gamle japanske papirkunsten kirigami, som bøyer seg mot solen etterhvert som de strekkes i lengden.

Ny satsing hos Elkem Solar: – Kan være starten på noe som er veldig mye større

I kor

Et team bestående av ingeniører og en kunstner plasserte en rekke små tynnfilm-solceller i krystallinsk galliumarsenidmateriale inne i en form. Her inne blir de små solcellene styrt mot den vinkelen solstrålene til enhver tid kommer fra, noe som gjør solcellen mer effektiv.

Solcellene beveges av en langt mindre og lettere motor enn de som styrer tradisjonelle følgepaneler.

– Det fine med vårt design er at for brukeren som installerer solpanelet, er intenting annerledes. Inne i panelet vil det derimot skje noe bemerkelsesverdig; solcellen vil være inndelt i bittesmå segmenter som beveger seg i kor etter solen, sier Max Shtein, professor II materialvitenskap og engineering til universitetets nyhetstjeneste.

Ingeniørene prøvde å "klippe" tynnfilmsolcellene i en rekke komplekse mønstre, men forskernes studie, publisert i Nature Communications, konkluderte med at de enkleste mønstrene var det som fungerte best - de som gjorde at solcellene kunne strekkes mye uten å miste for mye av bredden.

Les også: Her letter det flyvende vindkraftverket som et helikopter

– Lenge til Maxbo-løsning

Forsker Ole Martin Løvvik ved Sintef Materialer og kjemi sier det er lenge til løsningen kan selges flatpakket på Maxbo, men er overrasket over at kirigami-panelene oppnår nesten like gode resultater som et motorisert panel.

– Sammenlignet med et helt vanlig flatt solpanel, leverer et motorisert panel 40 prosent mer strøm, mens kirigami-cellene leverer 36 prosent mer. De veier så mye mindre at det ikke bør være et problem å ha dem på taket for vektens del, sier Løvvik til Teknisk Ukeblad.

Løvvik mener det var en god ide å koble ingeniørene ved Michigan-universitetet med en kunstner.

Les også: Denne origamibrua kan foldes ut på en time

Kan gjøre Sintef-materialer verdifulle

– Det kan gi en annen type kreativitet enn det vi forskere ofte klarer å levere. Men dette er nok man kan finne på når man bor på et sted hvor det aldri regner eller blåser. De har brukt veldig tynne og fleksible solceller som lett kan bøyes til den formen de skal ha, men som dermed også lett kan deformeres av vær og vind, påpeker Løvvik.

Likevel ser han på Michigan-teamets arbeid som svært interessant. Ikke minst fordi resultatet kan bli relevant for Sintef-forskeres eget arbeid, dersom de lykkes. Årsaken er at Michigan-ingeniørene har brukt galliumarsenid i den dynamiske kirigami-prototypen.

– Galliumarsenid er en halvleder som kan gi tynne solceller svært høy effektivitet. Men materialet har samtidig en høy pris. Det er mange andre materialer som kan fylle samme rolle i framtiden, og vi jobber med flere av disse på Sintef. Det er interessant å se teknikker som kan gjøre materialene vi utvikler mer verdifulle, sier Løvvik.

Stor test: Stor test: Disse solcellene er best for norske forhold

 

Få med deg «Nordic EV Summit 2017» den 7. februar 2017.