Deze dunne laag haalt extra stroom uit zonne-energie en is "binnen 4 jaar terugverdiend"
In dit artikel:
Onderzoekers van The Hong Kong Polytechnic University (PolyU) hebben een goedkope hydrogelcoating ontwikkeld die hot spots op zonnepanelen aanzienlijk afremt, met als gevolg hogere opbrengst, lager brandrisico en een korte terugverdientijd. Hot spots — lokale temperatuurpieken veroorzaakt door schaduw, vuil of defecte cellen — verkleinen opbrengst, versnellen veroudering en kunnen in zeer gevallen brandgevaar opleveren. Grootschalig onderzoek naar miljoenen panelen toont dat meer dan een derde thermische defecten heeft en dat zulke hotspots circa 20% van de vroege module-uitval verklaren; temperaturen kunnen lokaal meer dan 21 °C boven normaal oplopen.
Het PolyU-team onder leiding van prof. Yan Jerry en dr. Liu Junwei ontwikkelde een hydrogel die direct op bestaande modules kan worden aangebracht zonder elektrische aanpassingen. Laboratorium- en systeemtesten laten zien dat de coating hotspot-temperaturen tot ongeveer 16 °C kan verlagen en het vermogen met maximaal 13% kan verhogen. De onderzoekers noemen een snelle terugverdientijd: algemeen wordt gesproken over ongeveer vier jaar, terwijl simulaties voor stedelijke locaties aangeven dat de investering in Hongkong circa 4,5 jaar en in Singapore circa 3,2 jaar terugbetaald is. De coating lijkt vooral geschikt voor dakinstallaties en building-integrated photovoltaics (BIPV), waar gedeeltelijke schaduwen frequent voorkomen.
Technisch werkt de verbetering door een combinatie van het polymeer hydroxyethylcellulose met bladachtige katoenvezels, wat de mechanische stabiliteit vergroot en krimp en scheurvorming bij buitengebruik vermindert. Conventionele hydrogels kunnen tot 46% in volume krimpen; de nieuwe formulering beperkt die krimp tot zo’n 34% met minder scheuren, wat essentieel is voor langdurige buitentoepassing.
Het team werkt verder aan aanpassingen voor nieuwere PV-technologieën zoals dunne-filmpanelen. De ontwikkeling illustreert hoe relatief eenvoudige materiaalaanpassingen grote winst kunnen opleveren voor rendement, veiligheid en levensduur van zonne-energie-installaties.