Adio panouri solare? Japonia inventează sfere care „absorb” lumina soarelui din orice unghi

De mai bine de un secol, panourile solare au fost plate. Compania japoneză Kyosemi Corporation contestă această presupunere cu produsul său Sphelar, o celulă solară sferică capabilă să capteze lumina soarelui din toate direcțiile, transmite Ecoportal.net.

Istoria panourilor solare plate datează din 1883, când Charles Fritts a construit primul panou fotovoltaic acoperind o bază de seleniu cu un strat subțire de aur. Designul era eficient în condiții de lumină statică, dar forma sa rigidă și plată nu putea capta pe deplin soarele pe măsură ce acesta se deplasa pe cer.

Fondatorul Kyosemi, domnul Nakata, a pus o întrebare aparent simplă: de ce trebuie ca panourile solare să fie plate? Această întrebare a dat startul la mai mult de un deceniu de cercetări în domeniul fotovoltaicii sferice.

Răspunsul a venit parțial dintr-un loc neașteptat. Testele de laborator au confirmat că lumina soarelui lovește din aproape toate direcțiile, ceea ce înseamnă că o sferă ar putea, teoretic, să capteze mai multă energie decât ar putea vreodată un panou plat. „Lumina soarelui vine din toate direcțiile și lovește de aproape pretutindeni”, a constatat cercetarea, validând intuiția domnului Nakata că o suprafață curbată ar avea performanțe superioare uneia plate.

Transformarea acestei idei într-un produs funcțional a necesitat rezolvarea unei probleme inginerești complexe. În colaborare cu JAMIC, Centrul Japonez de Microgravitație, care a transformat un fost puț de mină abandonat într-o instalație de cădere de 710 metri pentru experimente de microgravitație, inginerii au testat dacă siliciul topit ar putea forma sfere perfecte într-un mediu fără greutate. Siliciul a fost plasat într-o capsulă și aruncat într-un puț de 710 metri. În acele scurte momente de microgravitație, materialul s-a topit și s-a recristalizat în sfere netede.

Următoarea provocare a fost formarea unei joncțiuni P-N pe o suprafață curbată, o sarcină care s-a bazat pe expertiza profundă a Kyosemi în domeniul opto-semiconductoarelor. Odată realizată, prototipurile inițiale conectate în serie au generat cu succes energie electrică, demonstrând că conceptul funcționa.

Kyosemi și-a deschis propriul Laborator de Microgravitație în 1998 și a scurtat numele produsului de la „panou solar sferic” la Sphelar. Compania a început să furnizeze panouri de probă industriei și, deși primii utilizatori au fost sceptici, tehnologia a câștigat treptat acceptarea.

Japonia a devenit prima țară care a introdus pe piață un panou solar sferic, demonstrând că o presupunere veche de 140 de ani privind proiectarea panourilor solare era gata să fie înlocuită.