Die Forscher des Cavendish Laboratory und des AMOLF wollten herausfinden, ob Solarzellen so verbessert werden können, dass sie in verschiedenen Teilen der Welt, in denen die Konzentration des Sonnenlichts möglicherweise höher ist, besser funktionieren. Um dies zu untersuchen, verwendeten sie Modelle des maschinellen Lernens und neuronale Netze (KI), um zu verstehen, wie sich die Sonnenstrahlung an verschiedenen Orten der Erde verhalten würde.
Sie integrierten diese Daten in ein elektronisches Modell, um die Leistung der Solarzellen zu berechnen. Indem sie verschiedene Szenarien simuliert haben, konnten sie vorhersagen, wie viel Energie die Solarzellen an verschiedenen Standorten weltweit erzeugen kann.
Neue Wege um mehr Sonnenlicht einzufangen
Ihre Ergebnisse enthielten jedoch eine überraschende Wendung. „Solarzellen supereffizient zu machen, erweist sich als sehr schwierig. Anstatt also nur zu versuchen, die Solarzellen besser zu machen, haben wir andere Wege gefunden, um mehr Sonnenenergie einzufangen“, sagte Dr. Tomi Baikie, Erstautor der Studie und Research Fellow am Cavendish Laboratory und am Lucy Cavendish College. „Das könnte für die Gemeinden sehr hilfreich sein, denn es gibt ihnen verschiedene Möglichkeiten, über die sie nachdenken können, anstatt sich nur darauf zu konzentrieren, die Zellen effizienter mit Licht zu machen.“
Stellen Sie sich Solarzellen vor, die sich wie Origami biegen und falten lassen oder teilweise durchsichtig werden, um sich nahtlos in die Umgebung einzufügen und einfach zu installieren. Durch die Verbesserung der Haltbarkeit und Vielseitigkeit dieser Paneele könnten sie in ein breites Spektrum von Umgebungen integriert werden, was Langlebigkeit und Effizienz verspricht.
„Wir schlagen einen anderen Plan vor, mit dem Solarmodule an vielen verschiedenen Orten auf der Welt eingesetzt werden können“, so Baikie. „Die Idee ist, sie flexibel, ein wenig durchsichtig/halbdurchsichtig und faltbar zu machen. Auf diese Weise können die Paneele an allen möglichen Orten angebracht werden.“
Darüber hinaus plädieren die Forscher dafür, die Solarmodule mit Mustern zu versehen, um ihre Anordnung für eine maximale Absorption des Sonnenlichts zu optimieren. Dieser Ansatz hat das Potenzial, das Design von Solaranlagen zu verbessern und ihre Effektivität bei der Nutzung der Sonnenenergie zu erhöhen.
„Diese Erkenntnis bedeutet, dass wir uns jetzt auf andere Dinge konzentrieren können, anstatt nur die Solarzellen besser funktionieren zu lassen. In Zukunft werden wir Wege zur Nutzung der Sonnenenergie untersuchen, die eine Tesselierung beinhalten. Es ist wie ein Puzzlemuster, das uns helfen könnte, noch mehr Sonnenenergie einzufangen“, schloss Baikie.
