Panele słoneczne czerpią ze sztuki kirigami

Panele słoneczne czerpią ze sztuki kirigami

Jednym z największych problemów stojących przed projektantami tradycyjnych płaskich paneli słonecznych jest fakt, że w ciągu dnia zmieniają one swoją orientację względem słońca. Oznacza to, że aby otrzymywały jak największą ilość energii słonecznej, powinny za nim w sposób ciągły podążać. Chociaż istnieją już rozwiązania, które pozwalają poruszać się platformie, na której są zamontowane, zwykle okazują się być drogie, kosztowne i mało kompaktowe.

Naukowcy z Uniwersytetu Michigan opracowali jednak prostszą alternatywę, która zasadza się na starożytnej japońskiej sztuce cięcia papieru, kirigami. Inżynierowie z Michigan we współpracy z artystą, Matthew Shlianem znaleźli wspólnie wzór kirigami, który może zostać wykorzystany w tym celu. Doktorant Aaron Lamoureux oraz profesor Max Shtein powielili jego rozbudowaną wersję na arkuszach elastycznego tworzywa sztucznego, a następnie przymocowali do niego ogniwa fotowoltaiczne.

W spoczynku arkusze te są płaskie. Jednak gdy zaczniemy je rozciągać możemy dowolnie sterować kątem ich nachylenia poprzez zmianę sposobu przyłożenia siły rozciągającej. Zamontowane pod szkłem ogniwa mogą więc obracać się, pomimo tego że obudowa pozostaje w miejscu. Takie podejście znacznie ogranicza ilość energii potrzebnej do śledzenia słońca. System pozwala uzyskać o 36% więcej energii w stosunku do nieruchomych paneli. Pomimo tego, że technologia oparta o kirigami dopiero raczkuje, zmotoryzowany system nadążny osiąga od niej wynik lepszy zaledwie o 4%.

Badania zostały opublikowane niedawno w czasopiśmie Nature Communications.

(rr)