Sticker op zonnepanelen zorgt voor 10% extra vermogen

Het vermogen van een zonnepaneel kan met zo"n 10% opgekrikt worden door er simpelweg een sticker op aan te brengen. Deze stickers werden ontwikkeld door een kleine onderneming, genaamd Genie Lens Technologies en de technologie die achter de werking van deze stickers zit wordt door de ontwikkelaars Fusion genoemd. Deze stickers zorgen ervoor dat er meer licht geabsorbeerd kan worden door de zonnepanelen. Dit doordat ze de eigenschap hebben om de invallende lichtstralen van het zonlicht om te buigen via speciale microstructuren die aangebracht zijn op de sticker. Deze technologie is zeer goedkoop en kan ervoor dat bij zonnepanelen de kost per wattage kleiner wordt. Een ander voordeel van deze technologie ten opzichte van andere maatregelen om het vermogen van zonnepanelen te vergroten, is dat deze kan aangebracht worden op zonnepanelen die al reeds geïnstalleerd zijn.


De polymeren film, waaruit de sticker gemaakt is, doet drie verschillende dingen. Als eerste voorkomt deze dat er lichtstralen gereflecteerd worden door het oppervlak van de zonnepanelen. Als tweede zorgt de film ervoor dat de lichtstralen geabsorbeerd worden door het halfgeleidermateriaal waaruit de zonnecellen gemaakt zijn. In dit halfgeleidermateriaal worden de lichtstralen omgezet in elektriciteit. En als derde zorgt de film ervoor dat de lichtstralen omgebogen worden zodat deze niet onmiddellijk door het halfgeleidermateriaal stralen maar dat de lichtstraal langs het halfgeleidermateriaal straalt, dit verhoogt de kans dat de lichtstraal geabsorbeerd wordt.

De onderzoekers hebben de microstructuur op de polymeren film ontwikkeld aan de hand van verschillende algoritmes over hoe lichtstralen zich gedragen wanneer ze invallen op de film en hoe ze zich voortplanten door de film, het beschermend glas van op de zonnepanelen en door het halfgeleidermateriaal van de zonnecellen zelf. Aan de hand van deze algoritmes kan men dan een model gaan opstellen van het gedrag van de invallen lichtstralen. Dit model wordt meerdere malen opgesteld, namelijk voor de verschillende periodes gedurende een dag en de positie van de zon. De kern van de zaak was om er voor te zorgen dat de lichtstralen invallen onder een bepaalde hoek die niet te groot is omdat anders de lichtstralen weerkaatst worden. Maar invalshoek mag ook niet te klein zijn, want anders wordt er minder lichtstralen geabsorbeerd door de zonnecellen. Bij testen van deze polymeren film door National Renewable Energy Laboratory (NREL) toonden de resultaten aan dat het gemiddelde vermogen van de zonnepanelen tussen de 4% en 12,5% hoger lag indien deze uitgerust werden met deze stickers. De grootste stijging van het vermogen door deze stickers was merkbaar bij bewolkte omstandigheden. In het algemeen bestaat het daglicht uit een gedeelte direct en indirect licht. Het indirecte licht is het licht dat via de atmosfeer en de wolken diffuus het oppervlak bereikt. Bij bewolkte omstandigheden bestaat het invallende licht ongeveer volledig uit diffuus licht. Door de sticker wordt het diffuus licht beter geabsorbeerd door de zonnecellen en is dus de elektriciteitsproductie groter.

Het aanbrengen van deze stickers op de zonnepanelen, kan zowel gebeuren in de fabriek waar ze geproduceerd worden als ter plaatse wanneer de zonnepanelen al geïnstalleerd zijn. Dit zorgt wel ook voor een grotere kostprijs. De totale kostprijs van de zonnepanelen wordt tussen de 1% en 10% groter door de stickers. Maar deze extra kost is zeker verantwoord doordat deze snel teruggewonnen wordt door de extra elektriciteitsproductie. Maar hoe groot het voordeel exact is, is moeilijk te voorspellen doordat deze afhankelijk is van verschillende aspecten van de specifieke situatie zoals de weersomstandigheden, de levensduur van de zonnepanelen, de levensduur van de polymeren film en etc. De levensduur en de staat van de polymeren film na verloop van tijd is een van kritieke punten van deze stickers. Het positieve effect kan door vele zake verdwijnen, zoals bijvoorbeeld als er krassen in de film zitten, als er deze bedekt wordt door een laag stof, als de film begint te verkleuren nadat het meerdere jaren en decennia aangetast wordt door het zonlicht en zo verder. Momenteel is de polymeren film al zodanig ontwikkeld zodat de bovenstaande negatieve invloeden zoveel mogelijk voorkomen worden. Maar men blijft steeds verder zoeken om deze verder uit te sluiten en zodat de stickers nog langer kunnen meegaan.

via [technologyreview]