שיפור היעילות של פאנלים סולאריים באמצעות ציפוי שמבוסס על תירס

תירס חם: מדענים באוניברסיטת 'אולו' שבפינלנד הצליחו לשפר את היעילות של פאנלים סולאריים בשבעה עשר אחוז, באמצעות ציפוי ביומימטי.

אילוסטרציה: pixabay.
אילוסטרציה: pixabay.

מאת: יעל הלפמן כהן

עלותם של הפאנלים הסולאריים יורדת באופן משמעותי, אך יעילותם עדיין נמוכה. כיום, פאנלים סולאריים מסחריים ממירים לחשמל רק כעשרים אחוז מאנרגיית השמש. האנרגיה הסולארית עדיין לא מהווה תחליף לדלקים מאובנים. אחת הסיבות ליעילות הנמוכה היא החזרת קרני האור (רפלקטיביות) של המשטחים. כשלושים וחמישה אחוז מאור השמש המוקרן על הפאנלים מוחזר חזרה במקום להיקלט בפאנלים ולעבור תהליך המרה לאנרגיה חשמלית.

במהלך האבולוציה התפתחו בטבע פתרונות אופטימאליים לקצירת אנרגיית השמש. בניסיון למצוא פתרון לאתגר הרפלקטיביות, פנה צוות חוקרים מאוניברסיטת 'אולו' שבפינלנד לטבע וחקר פני שטח של עלים. המדגם כלל שלושים ושניים סוגים שונים של עלים. המטרה הייתה לזהות איזה עלה קולט את השמש טוב יותר. המנצח הוא התירס. ייתכן שעובדה זו מסבירה את קצב גידולו המהיר.

צוות החוקרים חיקה את מבנה פני השטח של התירס – בליטות ברמה ה'ננו מטרית', ותכנן כיסוי פולימרי, ועליו תבנית דומה של נקודות (nanodots). כיסוי זה הונח על תאי הסיליקון בתאים הסולאריים. התוצאות היו מרשימות – החוקרים הצליחו להפחית את אחוז אובדן האור בהחזרה משלושים וחמישה אחוז לשנים עשר אחוז, ובהתאמה, קצירת האנרגיה בפאנלים הסולאריים עלתה בשבעה עשר אחוז. הצוות חיקה את פני השטח של התירס גם על משטחי זכוכית וסיליקון. הדבר יאפשר בעתיד לשנות גם את שיטת הייצור של הפאנלים הסולאריים. 

ל'ננו ציפוי' הביומימטי ייתכנו יישומים נוספים, למשל, בתחום של אפקטיביות החימום בחממות. הפחתת הרפלקטיביות והגברת החשיפה של החממות לשמש תאפשר להקטין את תוספת החימום הנדרש בעונות החורף – חיסכון אנרגטי ופתרון מקיים.שיטת הייצור של ה'ננו ציפויים' הביומימטיים והיישומים הם 'מוגני פטנט'. כעת החוקרים עובדים על האצת תהליך הפיתוח עם שותפים בסין, ובמקביל הוקמה חברה למסחור הטכנולוגיות. 

למקור

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

3 תגובות

  1. אחת הבעיות (הנוספות) בפנלים סולריים היא הצטברות האבק עליהם, שגורמת לירידה הדרגתית ודרמטית ביעילותם. האם הוספת מרקם ננומטרי לא בעצם מעודדת הצטברות אבק? איך מנקים את המשטח הזה אח"כ באופן יעיל ובלי לחבל במרקם? עלי תירס צריכים לשרוד כמה חודשים, הלוחות האלו צריכים לשרוד הרבה יותר. האם לא צריך ללכת ולחפש פתרון מרקמי שגם שהופך את הלוח לדמוי הידרופובי ומונע הצטברות לכלוך?

  2. ניסים, WD וישראל שפירא,

    כן ברור שבמהירות סיבוב נמוכה האור יכול לצאת ולחזור דרך אותו חריץ, אבל אם מהירות הגלגל גוברת והאור כבר חוזר דרך חריץ אחר, אז התיאור שלי לגבי אופן החישוב הוא דיי מדוייק לא?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן