Building Integrated PhotoVoltaics, of wel gebouw-geïntegreerde zonne-energie, bestaat uit het ontwerp van innovatieve oplossingen waarbij duurzame opwekking van energie op een slimme manier gecombineerd wordt met bouwfuncties. Dit wordt toegepast op gebouwen, maar het wordt ook steeds interessanter voor de tuinbouw.
Een transparante plaat
De studie van een Italiaans team, bestaande uit onderzoekers van het Institute for the Structure of Matter (Ism) van de National Research Council of Rome, de Universiteit van Milaan Bicocca en het bedrijf Glass to Power, richt zich hierop. De onderzoekers hebben een innovatief materiaal ontwikkeld dat een lage milieu-impact heeft en een hoog rendement voor de constructie van luminescentie zonne-concentratoren.
De studie is gepubliceerd in het tijdschrift Joule – Cell press en omvat de eenvoud van het ontwerp met lage constructiekosten, waarbij een materiaal wordt gebruikt dat syntheseprocessen vereist met een verminderde impact op het milieu. Op deze manier kan de modernste omzettingsefficiëntie van zonne-energie worden bereikt.
Giuseppe Mattioli
“De werking is gebaseerd op een intrinsieke eigenschap van vele klassen organische moleculen. Het gaat om het vermogen om zonnestralen over een breed spectrum van golflengten te absorberen en deze met hoge efficiëntie opnieuw uit te zenden op een andere, goed gescheiden golflengte. Moleculen die deze eigenschappen bezitten en die zich stabiel gedragen, worden verspreid in plexiglasplaten. De zonnestralen worden dus geabsorbeerd en vervolgens opnieuw uitgestraald door de moleculen. De plaat is de goedkoopste golfgeleider om de straling op te vangen en verder te zenden”, zegt Giuseppe Mattioli.
“De plexiglasplaten met het nieuw ontwikkelde materiaal absorberen het ultraviolette licht en het niet zichtbare licht. De platen zijn daarom transparant en het zichtbare licht wordt doorgelaten in de kassen, waar het zonder wijzigingen de fotosynthetische processen van de planten bevorderd”, zegt Mattioli over het gebruik van deze toepassing in de tuinbouw.
Momenteel zijn er geen studies beschikbaar over de kosten-batenanalyse van deze technologie in de tuinbouw, maar het is duidelijk dat er nieuwe mogelijkheden ontstaan.
“Het belangrijkste voordeel van deze innovatie bestaat uit het gebruik van moleculen die een eenvoudige en snelle synthese vereisen en vrij zijn van procesoplosmiddelen. Het is dan ook volledig duurzaam”, zegt Luca Beverina van de Universiteit van Milaan Bicocca.
Nog meer voordelen
“In tegenstelling tot de fotovoltaïsche panelen die tot nu toe worden gebruikt, maakt dit systeem het mogelijk om transparante platen te gebruiken, wat zowel qua esthetiek als functionaliteit voordelen biedt. Met het werkingsprincipe van deze innovatie spelen de huidige positioneringsproblemen geen rol meer. Wij zijn er dan ook van overtuigd dat fotovoltaïsche apparaten op basis van luminescentie zonneconcentratoren een onvervangbare aanvulling op conventionele systemen zijn”, concludeert Mattioli.
Voor meer informatie:
Giuseppe Mattioli, Cnr-Ism
giuseppe.mattioli@cnr.it