Blad-achtig PV-paneel elimineert pompen, ventilatoren en regeleenheden

Aan het Imperial College in Londen is een nieuw soort PV-paneel ontwikkeld, geïnspireerd op de werking van bladeren, dat 10% meer energie oplevert en ook nog voorziet in drinkwater.

De nieuwe fotovoltaïsche bladtechnologie (PV-blad) maakt gebruik van goedkope materialen en zou een inspiratie kunnen zijn voor de volgende generatie duurzame energietechnologieën. De implementatie zou de energietransitie kunnen helpen versnellen en tegelijkertijd twee urgente mondiale uitdagingen kunnen aanpakken: de behoefte aan meer energie en zoetwater”, zegt Professor Christos Markides, hoofd van het Clean Energy Processes Laboratory.

Een reeks experimenten heeft aangetoond dat een PV-blad ruim 10% meer elektriciteit kan opwekken vergeleken met conventionele zonnepanelen, die tot 70% van de binnenkomende zonne-energie aan het milieu verliezen.

Het ontwerp elimineert de noodzaak voor pompen, ventilatoren, regeleenheden en dure poreuze materialen, kan extra schoon water en thermische energie genereren en zich aanpassen aan variaties in de omgevingstemperatuur en de zonnecondities.

Inspiratie uit de natuur

Een typisch plantenblad is gemaakt van verschillende structuren waardoor het water van de wortels van de plant naar de bladeren kan verplaatsen via een proces dat transpiratie wordt genoemd. Het PV-bladconcept is geïnspireerd op de bladeren van planten en bootst het transpiratieproces na, waardoor water kan bewegen, verspreiden en verdampen. Natuurlijke vezels bootsen bladnerfbundels na, terwijl hydrogels sponscellen simuleren, zodat een PV-blad effectief en betaalbaar warmte uit zonne-PV-cellen kan verwijderen.

Het artikel High-efficiency bio-inspired hybrid multi-generation photovoltaic leaf door dr. Gan Huang, Honorary Research Fellow bij de afdeling Chemical Engineering, werd gepubliceerd in Nature Communications.