Farväl till solpaneler: Japan uppfinner solceller som fungerar utan att vara plana – en milstolpe sökt sedan 1883
Solenergi har länge förknippats med platta, styva paneler. Nu utmanas den bilden av den japanska innovationen Sphelar®, utvecklad av Kyosemi. Istället för plana ytor visar Sphelar® att en sfärisk form kan fånga ljus från alla håll, vilket kan förbättra insamlingen av solenergi. Denna upptäckte pekar mot en förändring i hur vi kan använda förnybar energi.
Nytt kapitel för solenergi
Redan 1883 skapade solpionjären Charles Fritts de första solpanelerna genom att belägga en selenbas med ett tunt metallager, men formen blev snabbt platt och har varit det sedan dess. Under mer än hundra år har få ifrågasatt den traditionella konstruktionen. Mr. Nakata, grundaren av Kyosemis Sphelar®, ställde frågan: “Varför måste alla solpaneler vara platta?”
Den sfäriska designen är inte bara en snygg idé — den ger också praktiska fördelar. Fotovoltaiska sfärer kan fånga solstrålar från alla vinklar, vilket potentiellt ökar effektiviteten betydligt. Med hjälp av avancerad opto-halvledarteknik har man lyckats tillverka sfäriska solceller som använder en P-N-övergång (den grundläggande junctionen i en solcell) på en krökt yta.
Nya test i mikrogravitation
För att realisera designen använde Kyosemi avancerade experiment vid JAMIC (Japan Microgravity Center). JAMIC, som ligger i ett ombyggt gruvschakt i Japan, har en 710 meter lång tunnel för falltester i mikrogravitation. Genom att placera smält kisel i en vakuumkapsel och låta den falla fritt från en höjd av 500 meter skapades korta perioder av mikrogravitation. Under dessa förhållanden kunde kisel smälta och återkristalliseras till en “slätare silikonform”.
De första testerna lyckades och utvecklarna jublade. Sphelar®-prototyper kunde kopplas i serie och faktiskt generera elektricitet, vilket visade att det sfäriska konceptet fungerade i praktiken.
Kommersiell utveckling och marknadens reaktion
År 1998 öppnade Kyosemi sitt eget mikrogravitationslaboratorium och lade därmed grunden för en ny riktning inom solenergiproduktion. Företaget kortade sitt ursprungliga namn “spherical solar” till det kortare och mer slagkraftiga Sphelar®, och började leverera tidiga provpaneler till industrin. Trots initial skepsis från tidiga användare har konceptet successivt fått gehör och ändrat människors syn på solenergi.
Japan var det första landet att testa sfäriska solpaneler och visar hur nyfiken forskning kan driva teknisk utveckling. Som Mr. Nakata sade: “Dags att säga adjö till platta solpaneler.”
En framtidsvision
Sphelar® är mer än en nyhet inom solcellsteknik — det är en annorlunda syn på hur vi fångar solens strålar. Solen når oss från alla håll, och en sfärisk yta kan ta tillvara på ljuset på ett bättre sätt. Det kan vara dags att börja använda den här tekniken som ett steg mot mer hållbar och nyskapande energianvändning.
Kyosemis vilja att ifrågasätta och utveckla har varit en inspiration för branschen och visar värdet av att tänka bortom konventionella lösningar. Bygger man vidare på detta arv går det att förvänta sig stora framsteg inom solenergiteknik framöver.