Hoofdonderzoeker Max Shtein en zijn collega’s aan de University of Michigan maakten voor de ontwikkeling van hun flexibele zonnecel gebruik van een variatie op origami, genaamd kirigami. Ze publiceerden hun bevindingen in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Communications.
Hoe werkt het?
De wetenschappers ‘knipten’ kirigami-designs in flexibele kristallijne-galliumarsenide zonnecellen en monteerden deze vervolgens op kunststof platen. De zonnecelreeksen die hierdoor ontstaan, zijn in staat om in drie dimensies te ‘kantelen’ (zie afbeelding). Belangrijker nog: dit kantelen is zeer controleerbaar, door aan de randen te trekken. Hierdoor kunnen de zonnecellen, zonder al teveel moeite, het natuurlijke pad van de zon volgen en optimaal energie inwinnen.
Lees ook: Bestuderen van witte vlinder leidt tot efficiëntere zonnecel.
Onderzoek wees uit dat de nieuwe zonnecellen ongeveer net zoveel energie genereren als zonnecellen die gemonteerd zijn op huidige solar trackers. Het verschil zit hem in het feit dat de nieuwe zonnecel goedkoop en licht is. Daarom zijn ze wijd verspreid inzetbaar. Daarnaast blijken de kirigami trackers tegen een stootje te kunnen; na 300 cycli van activiteit waren er geen tekenen van prestatievermindering te herkennen.
Duurzamer
De volgende stap voor de Amerikaanse wetenschappers is het op zoek gaan naar duurzamere materialen waarop de zonnecellen gemonteerd kunnen worden. Materialen als verenstaal zouden de kirigami-systemen bijvoorbeeld nog sterker kunnen maken.
Afbeelding: University of Michigan.