06/09/2010 - Energieopbrengst van zonnecellen in product nauwkeurig te berekenen

Met een nieuwe techniek kunnen industrieel ontwerpers en architecten zonnecellen eenvoudig en efficiënt in hun ontwerp verwerken. Dit blijkt uit het onderzoek van natuurkundige Nils Reich, die op 14 september aan de Universiteit Utrecht promoveert. De onzekerheid over mogelijke energieopbrengsten van zonnecellen kan voor ontwerpers een aanzienlijke drempel zijn om deze toe te passen in hun producten of gebouwen. Met de methode van Reich kan met bestaande ontwerpsoftware heel nauwkeurig de energieopbrengst van een toegevoegde zonnecel voorspeld worden.

De opbrengst hangt nauw samen met de plaats en vorm van de zonnecel in het ontwerp. Als deze zich in de loop van een dag tijdelijk in de schaduw bevindt, is het extra lastig om de zonnecel efficiënt in te zetten. Reich zette de 3D-software van de ontwerpers in om de energieopbrengst te bepalen van zonnecellen in een computerontwerp. De onderzoeker gebruikte hiervoor de zogenaamde ray-tracing mogelijkheid van de software om de hoeveelheid zonlicht op het productoppervlak te bepalen. In combinatie met zijn eerdere metingen aan echte zonnecellen kan hij de energieopbrengst van een computerontwerp nauwkeurig voorspellen voor verschillende lichtomstandigheden.

Van product tot gebouw

De gebruikte techniek is in principe per direct voor industrieel ontwerpers beschikbaar. Met de snelle groei van de toepassing van zonnecellen op bijvoorbeeld mobiele telefoons en andere mobiele elektronica kan dit eenvoudig tot efficiëntere ontwerpen leiden. Ook architecten kunnen een dergelijke 3D-applicatie na een kleine aanpassing gebruiken. Reich: "Zonnecellen worden pas vaker toegepast als ontwerpers ze makkelijker kunnen inzetten. Ik hoop dat deze software architecten laat zien dat ze eenvoudig zonnecellen kunnen verwerken in ontwerpen van nieuwbouw. Dat zou tot een aanzienlijke verandering op de energiemarkt kunnen leiden."

Promotie

Nils Reich promoveert op 14 september 2010 aan de Universiteit Utrecht op het proefschrift ‘On the design of product integrated photovoltaic systems’. Promotoren zijn prof. dr. Wim Turkenburg en prof. dr. Wim Sinke, co-promotor is dr. Wilfried van Sark. Het onderzoek is mede mogelijk gemaakt door het Stimuleringsprogramma Energieonderzoek, gefinancierd door NWO en Agentschap NL.

Bron: Universiteit Utrecht