Просмотр по

Концентрирующие солнечные элементы возможно будет устанавливать на крышу

Концентрирующие солнечные элементы можно будет устанавливать на крышу

Наиболее эффективным способом преобразования солнечной энергии в электричество считается использование недорогих оптических систем, концентрирующих солнечные лучи и направляющих их на фотоэлектрические элементы. Подобные концепции сегодня занимают немало места и нуждаются в механизме точного слежения за движением солнца в течение дня.

Во вчерашнем выпуске журнала Nature Communications описывается компактная конструкция концентрирующих солнечных элементов (Concentrating photovoltaic, CPV), которая дает возможность размещать их на крышах домов.

Скомбинировав миниатюрные арсенид-галлиевые фотоэлементы, изготовленный на 3D-принтере массив пластмассовых линз и механизм движущейся фокусировки, коллективу инженеров в Пенсильванском университете (Penn State) удалось снизить габариты, массу и цену концепции CPV, превратив ее в подобие обычной солнечной батареи, монтируемой на обращённый к югу скат крыши.

Используемые в этой конструкции многопереходные фотоэлементы площадью меньше 1 мм2 предоставлены специалистами Иллинойского университета. Эти устройства изготовляли в виде параллельных цепочек, формируя крупный массив, какой затем переносили на стеклянную или пластиковую базу.

Приобретенный светочувствительный слой помещали между 2-мя массивами пластиковых микролинз. Каждая линза в верхнем слое действовала как маленькое увеличительное стекло, а соответствующая ей линза из нижнего слоя — как вогнутое зеркало. Их совместным действием солнечное излучение в общем фокусе (где находился фотоэлемент) способен усиливаться в 200 и более раз.

В демонстрационном прототипе такой концепции, установленном в Penn State, массивы линз не соответствовали оптимальным спецификациям, тем не менее они обеспечивали более нежели 100-кратную концентрацию света.

Авторы указывают, что их конструкция дает возможность удерживать фотоэлементы в фокусе на протяжении только 8-часового светового дня с помощью миниатюрного и маломощного двигателя, поскольку требуемое коррекционное смещение массива батарей не превышает 1 см.

Панель включает толщину около сантиметра и на 99% состоит из акриловой пластмассы, то есть себестоимость ее производства обещает быть невысокой.

Ноэль Гебинк (Noel C. Giebink), адъюнкт-профессор электротехники Penn State, отмечает, что новые CPV-панели оптимальны для применения только в местностях, где преобладает ясная погода и прямые солнечные лучи. Диффузный свет массивы линз не могут концентрировать, таким образом в облачную погоду концепция теряет свои преимущества.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *