Η έρευνα για την εκμετάλλευση του ήλιου επικεντρώνεται διεθνώς στη βελτίωση της απόδοσης των φωτοβολταϊκών κυττάρων και στη μείωση του κόστους παραγωγής τους. Ωστόσο, πολύ μικρή σημασία έχει δοθεί στη μελέτη της διάταξης των κυττάρων τα οποία τοποθετούνται συνήθως σε επίπεδες χερσαίες επιφάνειες και στέγες ή παρακολουθούν την κίνηση του ήλιου, καθώς αυτός διασχίζει τον ουράνιο θόλο.
Μια ερευνητική ομάδα του Massachusetts Institute of Technology (MIT) ακολουθεί μια διαφορετική προσέγγιση: την κατασκευή κύβων ή πύργων με κάθετες, τρισδιάστατες διατάξεις φωτοβολταϊκών κυττάρων. Τα πρώτα πειράματα έχουν δείξει πως η απόδοση των εν λόγω φωτοβολταϊκών είναι από δύο έως είκοσι φορές υψηλότερη εκείνης των επίπεδων φωτοβολταϊκών στην ίδια έκταση.
Οι μεγαλύτερες διαφορές παρατηρήθηκαν εκεί όπου οι συνθήκες κάθε άλλο παρά ιδανικές για την εκμετάλλευση του ήλιου μπορούν να χαρακτηριστούν: σε περιοχές απομακρυσμένες από τον ισημερινό κατά τους χειμερινούς μήνες και σε συννεφιασμένες ημέρες. Τα ευρήματα της έρευνας, η οποία βασίστηκε τόσο σε μοντελοποίηση όσο και σε πειράματα στο ύπαιθρο, δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «Energy and Environmental Science».
«Πιστεύω πως αυτή η προσέγγιση θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη μελλοντική εξέλιξη των φωτοβολταϊκών» δηλώνει ο επικεφαλής συγγραφέας της έρευνας, καθηγητής του ΜΙΤ, Τζέφρυ Γκρόσμαν.
Η έρευνα έδειξε πως το υψηλό κόστος της ενέργειας που παράγεται από τα «τρισδιάστατα» φωτοβολταϊκά συγκριτικά με τα επίπεδα αντισταθμίζεται μερικώς από την πολύ υψηλότερη απόδοση σε συγκεκριμένη έκταση, όπως επίσης και από τη μικρή διακύμανση στην ηλεκτροπαραγωγή κατά τη διάρκεια της ημέρας, ανεξαρτήτως νεφώσεων ή άλλων συνθηκών. Οι βελτιώσεις αυτές καθιστούν την παραγωγή ενέργειας από φωτοβολταϊκά περισσότερο προβλέψιμη και ομοιόμορφη, πράγμα που θα μπορούσε να διευκολύνει την ενσωμάτωσή τους στα δίκτυα ηλεκτρικού ρεύματος.
Αιτία της καλύτερης απόδοσης είναι η ικανότητα των τρισδιάστατων διατάξεων για συλλέγουν υψηλότερες ποσότητες ηλιακού φωτός τις πρώτες πρωινές ώρες, τα απογεύματα και τους χειμερινούς μήνες, όταν ο ήλιος βρίσκεται κοντύτερα στον ορίζοντα, σημειώνει ο ερευνητής του ΜΙΤ Μάρκο Μπερνάρντι.
Η ερευνητική ομάδα εκτιμά πως η τεχνολογία των τρισδιάστατων φωτοβολταϊκών θα επωφεληθεί από τη μείωση του κόστους εξοπλισμού που καταγράφεται τα τελευταία χρόνια και θα συμβάλλει στην ανάπτυξη της αγοράς.
