Forskere fra Rensselaer Polytechnic Institute i New York har udviklet en såkaldt solkoncentrator, som kan generere op til 40% mere energi end en almindelig solcelle, når begge solfanger-typer monteres på en lodret overflade som en væg.
Opfindelsen er kærkommen, fordi behovet for tilgængelige overflader at installere solanlæg på vokser, i takt med at efterspørgslen på solenergi stiger.
Ifølge forskerne fra New York er det uundgåeligt, at der i fremtiden bliver behov for at tage lodrette flader i brug. I byerne er vandrette overflader nemlig en mangelvare – særligt i globale storbyer, hvor hustage ofte bruges til ventilation, airconditioning eller som terrasser.
Normale solceller fungerer ikke optimalt på lodrette flader, og det er her, forskernes nye teknologi kommer ind i billedet. Solkoncentratoren fungerer nemlig bedst, når den hænger på en væg.
Kileformet solfanger koncentrerer sidelæns lys
Den nye og meget mundrette 'wedge-shaped luminescent solar concentrator' – eller kileformede, selvlysende solkoncentrator (forkortet LSC) – gør præcis, hvad navnet antyder: Den indfanger og koncentrerer sollyset.
LSCen består af en gennemsigtig plastikplade, som er belagt med en fosforfilm. Når sollyset rammer fosforfilmen, absorberes energien og aktiverer fosformolekylerne, så de løfter sig til et højere energiniveau. Når molekylerne falder til et lavere energiniveau igen, afgiver de lys, som zigzagger rundt i den gennemsigtige plastikplade.
Lyset kan ikke komme ud af plastikpladen, så i stedet sker der en indre totalrefleksion, hvor lyset bevæger sig hele vejen ned til plastikpladens ende, hvor det kan slippe ud i koncentreret form – samme princip som for eksempel kendes fra lyslederkabler. For enden sidder et spejl, som peger det koncentrerede lys direkte ind i en solcelle, der laver strøm.
40% mere effektiv end almindelige solceller
En almindelig solcelle virker kun, når lysets indfaldsvinkel er rigtig. LSC'en kan opfange energien fra sollyset uanset solens vinkel, og derfor kan den øge den almindelige solcelles effekt med mere end 40%.
Forskerne simulerede effekten af deres system på en lodret flade med data fra to amerikanske byer med forskellige lysforhold – Albany i New York og Phoenix i Arizona. I begge tilfælde leverede solfangeren den høje effekt.
Med det opløftende resultat i baghovedet arbejder forskerne videre på teknologien, som både kan vise sig at være billigere end almindelige solceller – da LSC’ens film er billigere at producere – og endda kan indbygges på en mere usynlig måde i moderne bygningers glasflader.