Специалисты Университета штата Пенсильвания создали концентрированную фотоэлектрическую систему со встроенным микротрекингом, которая вырабатывает на 54% больше энергии в день, чем стандартные кремниевые солнечные элементы.
После снижения стоимости солнечных элементов наиболее затратными статьями расходов для покупателей солнечных панелей стали другие элементы: инвертеры, оплата работы или пошлин. Изменение экономических условий выводит на первый план эффективность. В отличие от солнечных панелей, которые доминируют на рынке с производительностью 15 — 20%, концентрированные фотоэлектрические системы фокусируют солнечный свет на маленьких солнечных элементах с КПД 35 — 40%. Их используют, например, в спутниках.
Современные фотоэлектрические системы большие — размером с рекламный стенд — и должны вращаться, чтобы всегда быть обращенными к Солнцу. Такие конструкции хорошо работают на открытой местности, где много места и прямых лучей. Однако ученые из Пенсильвании решили создать фотоэлектрическую систему размером с обычную солнечную панель.
«Bitcoin и Ethereum зависят от своих разработчиков и майнеров в Китае»
Технологии
Для этого они вставили крошечные солнечные ячейки площадью около 0,5 кв. мм в лист стекла, которое зажато между двумя массивами пластиковых линз. Вся конструкция получилась примерно 2 см толщиной, а трекинг создается движением листа стекла между линзами, тогда как сама панель остается неподвижной на крыше. За весь день диапазон перемещения составляет всего 1 см, что практически незаметно.
«Целью нашего эксперимента было показать техническую реализуемость такой системы, — говорит Крис Гибинк. — Мы создали прототип с одним микроэлементом и парой линз, которые концентрируют солнечный свет более чем в 600 раз, вынесли его наружу и заставили автоматически следить за Солнцем в течение всего дня».
В ходе испытаний система показала производительность 30%, а за весь день выработала на 54% больше энергии, чем кремниевая. Этот показатель мог бы достичь 73%, если бы ученые смогли обойти проблему нагрева микроэлемента, сообщает Futurity.
Ученые доказали, что по лицу можно отличить богатого от бедного
Идеи
Прототип каскадного солнечного модуля, который принимает энергию всего спектра солнечного излучения, разработали американские инженеры. Модуль играет роль сита, собирая и преобразуя в электричество почти половину всей доступной энергии.