En ny typ CPV-er (Concentration Photovoltaics) kan generera 50 procent mer energi än standardsolceller av kisel. Det framkommer av ett test som gjordes med prototyper av de två solcellssystemen vid universitetet Penn State.
Till skillnad från traditionell fotovoltaik använder CPV-anläggningar linser och böjda speglar för att fokusera solljuset till en liten men högeffektiv solcell.
– Solceller brukade vara dyra, men har nu blivit riktigt billiga. Som en följd av det är solcellen inte längre den största kostnaden för den energi den producerar. Huvudkostnaden hamnar alltmer på allt annat - omformaren, installationsarbetet, tillståndsavgifter med mera - saker vi inte brukade ta hänsyn till, säger Chris Giebink, biträdande professor i elektroteknik vid Penn State University.
I denna förändrade ekonomiska kontext blir solcellens verkningsgrad en allt viktigare parameter.
Nuvarande CPV-system är stora anläggningar som måste rotera under dagens lopp för att fånga in solljuset. Systemen fungerar bra i öppna landskap med mycket solljus och gott om plats.
Vad forskarna vid Penn State gjort är att förminska CPV-systemet till storleken av en vanlig solcell. De har då bäddat in tunna solceller med flera skarvar, bestående av ungefär en halv millimeter stora kvadrater, i ett glasskikt mellan ett par plastlinser. Anordningen är ungefär två centimeter tjock och solljuset fångas upp i rätt vinkel genom att solcellerna förskjuts i sidled mellan linserna, medan den takmonterade solpanelen är fast förankrad. Under en hel dag rörde sig anordningen inte mer än en centimeter.
– Vårt mål i de senaste experimenten var att visa att ett sådant system är tekniskt genomförbart. Vi tillverkade en prototyp med en mikrosolcell och ett par linser som koncentrerade solljuset mer än 600 gånger, satte upp den utomhus och lät den automatiskt spåra solljuset under en hel dag, säger Giebink.
Enligt forskarnas rapport, som publicerats i Nature Energy, uppnådde deras CPV-system en effektivitet på 30 procent medan kiselsolcellens effektivitet uppmättes till 17 procent i ett test med samma väderförhållanden. Totalt genererade CPV-systemet 54 procent mer el än kiselsolcellssystemet.