Dit zonnepaneel heeft een zomer- en wintermodus en regelt automatisch je huisklimaat: 5x efficiënter dan standaard panelen

In dit artikel:

Onderzoekers van Harvard University hebben een nieuw type zonnepaneel ontwikkeld dat automatisch overschakelt tussen het opwekken van elektriciteit en het leveren van directe warmte, afhankelijk van het seizoen. De kern van de techniek is een eenvoudige optische schakelaar: een sandwichconstructie van een Fresnel-lens, een gesloten waterkamer en een PV-cel. Door het fasegedrag van water (verdampen of condenseren) verandert de brekingsindex en daarmee de focus van de lens.

In de warme maanden blijft het water in dampvorm, waardoor de lens zonlicht efficiënt op de zonnecel richt en het systeem elektriciteit produceert — handig voor airconditioning. Wanneer het kouder is en het water condenseert, verliest de lens zijn focus en wordt zonlicht als directe warmte het gebouw in gestuurd. In laboratoriumproeven die het klimaat van Boston nabootsten, schakelde het paneel zichzelf bij een dauwpunt van ongeveer 15°C: grofweg elektriciteit van mei tot oktober en warmte van november tot april.

De efficiëntie is opvallend: in verwarmingsmodus zet het apparaat zo’n 90% van het zonlicht om in bruikbare warmte, ongeveer vijf keer effectiever dan een conventioneel PV-paneel met elektrische bijverwarming. Dat maakt het systeem interessant voor integratie in dakramen, gevels, kassen, voertuigen en glazen kantoorpanden, zeker nu de wereldwijde vraag naar koeling stijgt.

Een beperking is dat de lens het meest rendement levert bij een gunstige zonnestand; bij afwijkende hoeken valt het systeem automatisch terug op verwarmingsmodus. De onderzoekers werken daarom aan manieren om de gebruiksuren van beide modi te vergroten en op schaal goedkope componenten te maken. Als die technische uitdagingen worden overwonnen, kan dit “twee-in-één” paneel gebouwen efficiënter afstemmen op wisselende comfortbehoeften en zo een belangrijke rol spelen in duurzame architectuur en stedelijke planning.