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Un adesivo fa funzionare meglio i pannelli solari
La potenza dei pannelli solari può essere aumentata del 10% semplicemente applicando un grande adesivo trasparente sul davanti. Sviluppato da una piccola startup chiamata Tecnologie delle lenti Genie , l'adesivo è un film polimerico goffrato con microstrutture che piegano la luce solare in arrivo. Il risultato: i materiali attivi nei pannelli assorbono più luce e la convertono in elettricità.
Pellicola di potenza: Un sottile foglio di plastica ricoperto di strutture microscopiche viene applicato sulla parte anteriore di un pannello solare per aumentare la quantità di luce che assorbe.
La tecnologia è economica e potrebbe ridurre il costo per watt dell'energia solare. Inoltre, a differenza di altre tecnologie sviluppate per migliorare le prestazioni dei pannelli solari, questa può essere aggiunta a pannelli già installati.
Il film polimerico fa tre cose principali, dice Seth Weiss , CEO e cofondatore di Genie Lens, con sede a Englewood, CO. Impedisce alla luce di riflettersi sulla superficie dei pannelli solari. Intrappola la luce all'interno dei materiali semiconduttori che assorbono la luce e la convertono in elettricità. E reindirizza la luce in ingresso in modo che, anziché passare attraverso il sottile materiale semiconduttore, viaggi lungo la sua superficie, aumentando le possibilità che venga assorbita.
I ricercatori hanno progettato le microstrutture che realizzano ciò utilizzando algoritmi che modellano il comportamento dei raggi di luce quando entrano nel film e incontrano varie superfici all'interno del pannello solare – la copertura protettiva in vetro, il materiale semiconduttore e la superficie posteriore del pannello – in tutto il giorno. La chiave era piegare la luce nella quantità ottimale, abbastanza da entrare nel pannello solare con un angolo, ma non così tanto da far riflettere la luce e perderla. Se la luce si riflette sul vetro o sulle superfici dei semiconduttori, la pellicola ne reindirizza gran parte nel pannello solare.
I test presso il National Renewable Energy Laboratory hanno mostrato che il film aumenta la potenza in media tra il 10 percento e il 12,5%, con il miglior miglioramento in condizioni nuvolose, quando la luce in ingresso è diffusa. [Nota: la versione originale dell'articolo citava un intervallo dal 4 al 12,5 percento, ma questo si riferiva a una versione precedente della tecnologia.] Aggiunta della pellicola, in fabbrica, che è ottimale, o su pannelli solari già in uso –aumenta il costo complessivo dei pannelli solari tra l'1 percento e il 10 percento. Ma i pannelli produrrebbero abbastanza elettricità aggiuntiva per giustificare il prezzo. Inoltre, l'aumento della potenza di un pannello solare riduce altri costi, come la spedizione e l'installazione, perché sono necessari meno pannelli solari per ogni installazione, afferma Travis Bradford , analista del settore solare e presidente del Prometheus Institute.
Tuttavia, il vantaggio complessivo dipende dalla durata del film polimerico. Il costo per kilowattora di energia solare è calcolato stimando la potenza totale del pannello solare durante la sua garanzia di 20-25 anni. Se la pellicola è graffiata, attira la polvere o si scolorisce dopo anni o decenni al sole, potrebbe effettivamente ridurre la potenza nel tempo. La durata è un grosso problema, dice Bradford. I materiali utilizzati oggi nei pannelli solari sono stati testati per decenni e, sebbene Weiss affermi che i film della sua azienda dureranno per 20 anni, la loro durata non è stata verificata.
Nel frattempo, molte aziende di pannelli solari stanno sviluppando approcci correlati per aumentare la quantità di luce che un pannello solare assorbirà. Per esempio, Innovalight , con sede a Sunnyvale, in California, ha sviluppato un metodo per stampare nanoparticelle di silicio in grado di migliorare la quantità di luce assorbita dai pannelli solari di silicio cristallino convenzionali. Sta lavorando con due importanti produttori di energia solare, JA Solar e Yingl, per commercializzare la tecnologia. A differenza di molti di questi altri approcci, sviluppati per particolari tipi di materiali per pannelli solari, le pellicole Genie Lens possono essere applicate a qualsiasi tipo di pannello solare, incluso il silicio cristallino e la più recente tecnologia di pannelli solari a film sottile.