比利時-荷蘭研究團隊開發(fā)了一種采用之字形設計的光伏隔音屏障，可用于高速公路和道路沿線以及建筑立面。“特別是在埃因霍溫等人口密集的地區(qū)，光伏安裝空間有限，靠近高速公路地區(qū)的居住舒適度也面臨壓力，”該研究的主要作者 Fallon Colberts 告訴《光伏》雜志。“之字形光伏隔音屏障是一種極好的解決方案。”

ZigZag 設計包括將太陽能模塊以“之字形”平面朝向太陽安裝，而“之字形”平面則增加了與底層太陽能電池板的光耦合。

“由于太陽能電池板朝向太陽，而不是朝向駕駛員，這種設計可以限制太陽能電池板玻璃表面不必要的陽光和交通燈反射，從而有助于駕駛員的安全。”科學家們解釋說，并指出新型隔音屏障還集成了降噪材料，以減少不必要的交通噪音反射。“此外，通過避免單調的視野，結構美觀的‘鋸齒’可以提高駕駛員的安全性。”

在荷蘭初創(chuàng)公司 Wallvision 的支持下，研究小組建造了一個 4 米 x 4 米的演示器，采用西南偏南方向和兩個 ZigZag 配置。它依靠比利時制造商Soltech提供的八個太陽能模塊和用于測量系統(tǒng)溫度的光纖布拉格光柵 (FBG) 傳感器。它還利用了德國專家 Rockwool 提供的吸音材料。模塊的部署傾斜角度范圍為 35 到 50 度。

通過一系列模擬和生命周期評估 (LCA)，研究人員發(fā)現(xiàn)，擬議的光伏隔音屏障的回收期為 6 至 10 年。“Helmo 進行的 LCA 研究顯示，與電力組合相比，其二氧化碳當量/千瓦時較低，且回收期與生命周期比率良好，”Colberts 說道。“此外，模擬表明，通過優(yōu)化的能量產出框架可以很好地模擬能量產出。在設計和選擇安裝 ZigZag 光伏隔音屏障的位置時，后者可能很有吸引力。”

分析還發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)的最佳傾斜角度應為 20 至 40 度，這應能確保產量和降噪之間的適當平衡。不過，就能量產量而言，將傾斜角度從 20 度改為 80 度時，并沒有發(fā)現(xiàn)特別的差異。

模擬還顯示，與 35 度傾斜相比，50 度傾斜角在不同季節(jié)通常能產生更高的能量，尤其是在夏季。“原因是傾斜角度較大時，上部 ZigZag 蓋板的遮光作用減弱，”科學家解釋道。“ZigZag PVNB 演示器在傾斜角度為 35 度時可產生高達 941 kWh/kWp 的年比產量，在傾斜角度為 50 度時可產生高達 1066 kWh/kWp 的年比產量。”

該系統(tǒng)在《應用能源》雜志發(fā)表的一項研究中提出，題為“之字形光伏隔音屏障的性能研究和生命周期評價：邁向大規(guī)模定制 IIPV 應用” 。研究團隊包括來自荷蘭Zuyd 應用科學大學的科學家，以及哈瑟爾特大學和比利時莫桑高等學院集團研究所的科學家。

“Wallvision 正在優(yōu)化其產品，以實現(xiàn)可用于建造光伏隔音屏障的 ZigZag 光伏組件的商業(yè)化，”Colberts 補充道。“Wallvision 計劃在不久的將來在埃因霍溫開展一個試點項目，以使 ZigZag 光伏隔音屏障更接近商業(yè)化。”