比利时-荷兰研究团队开发了一种采用之字形设计的光伏隔音屏障，可用于高速公路和道路沿线以及建筑立面。“特别是在埃因霍温等人口密集的地区，光伏安装空间有限，靠近高速公路地区的居住舒适度也面临压力，”该研究的主要作者 Fallon Colberts 告诉《光伏》杂志。“之字形光伏隔音屏障是一种极好的解决方案。”
ZigZag 设计包括将太阳能模块以“之字形”平面朝向太阳安装，而“之字形”平面则增加了与底层太阳能电池板的光耦合。
“由于太阳能电池板朝向太阳，而不是朝向驾驶员，这种设计可以限制太阳能电池板玻璃表面不必要的阳光和交通灯反射，从而有助于驾驶员的安全。”科学家们解释说，并指出新型隔音屏障还集成了降噪材料，以减少不必要的交通噪音反射。“此外，通过避免单调的视野，结构美观的‘锯齿’可以提高驾驶员的安全性。”
在荷兰初创公司 Wallvision 的支持下，研究小组建造了一个 4 米 x 4 米的演示器，采用西南偏南方向和两个 ZigZag 配置。它依靠比利时制造商Soltech提供的八个太阳能模块和用于测量系统温度的光纤布拉格光栅 (FBG) 传感器。它还利用了德国专家 Rockwool 提供的吸音材料。模块的部署倾斜角度范围为 35 到 50 度。
通过一系列模拟和生命周期评估 (LCA)，研究人员发现，拟议的光伏隔音屏障的回收期为 6 至 10 年。“Helmo 进行的 LCA 研究显示，与电力组合相比，其二氧化碳当量/千瓦时较低，且回收期与生命周期比率良好，”Colberts 说道。“此外，模拟表明，通过优化的能量产出框架可以很好地模拟能量产出。在设计和选择安装 ZigZag 光伏隔音屏障的位置时，后者可能很有吸引力。”
分析还发现，系统的最佳倾斜角度应为 20 至 40 度，这应能确保产量和降噪之间的适当平衡。不过，就能量产量而言，将倾斜角度从 20 度改为 80 度时，并没有发现特别的差异。
模拟还显示，与 35 度倾斜相比，50 度倾斜角在不同季节通常能产生更高的能量，尤其是在夏季。“原因是倾斜角度较大时，上部 ZigZag 盖板的遮光作用减弱，”科学家解释道。“ZigZag PVNB 演示器在倾斜角度为 35 度时可产生高达 941 kWh/kWp 的年比产量，在倾斜角度为 50 度时可产生高达 1066 kWh/kWp 的年比产量。”
该系统在《应用能源》杂志发表的一项研究中提出，题为“之字形光伏隔音屏障的性能研究和生命周期评价：迈向大规模定制 IIPV 应用” 。研究团队包括来自荷兰Zuyd 应用科学大学的科学家，以及哈瑟尔特大学和比利时莫桑高等学院集团研究所的科学家。
“Wallvision 正在优化其产品，以实现可用于建造光伏隔音屏障的 ZigZag 光伏组件的商业化，”Colberts 补充道。“Wallvision 计划在不久的将来在埃因霍温开展一个试点项目，以使 ZigZag 光伏隔音屏障更接近商业化。”
