- PVSM.RU - http://www.pvsm.ru -

Трёхслойные микротракинговые концентрирующие солнечные панели ощутимо увеличат эффективность получения энергии

image
Тестирование опытного образца. Маленькие тёмные квадратики на увеличении — фотоэлементы.

Следующий шаг в увеличении эффективности солнечных батарей сделала совместная команда инженеров [1] из университетов Пенсильвании и Иллинойса. Их изделие принадлежит к классу концентрирующей фотовольтаики [2], т.е. использует линзы для концентрации солнечного света на небольших фотоэлементах.

Существующие аналоги, использующие линзы, уже есть – например, подобные фотоэлементы используются на МКС. Однако, они дороги в производстве, и требуют сложной системы наведения для слежения за солнцем, потому что сфокусированный луч света перемещается вместе с Солнцем. Для получения значимой отдачи такие панели должны быть размером примерно с придорожный рекламный щит. В результате, их не получится разместить на крыше своего дома.

image
Промышленные концентрирующие панели

Команда инженеров стремится удешевить и упростить производство. Линзы сделаны из пластика (для пробного образца они были напечатаны на 3D-принтере). Миниатюрные (всего 1 мм2) фотоэлементы сделаны из арсенида галлия. Для подстройки фокусировки из-за движения Солнца инженеры сделали структуру панелей трёхслойной.

Верхний слой содержит линзы, нижний – вогнутые зеркала, помогающие фокусировать свет, интенсивность которого в результате увеличивается примерно в 200 раз. А между ними расположен слой из стекла или пластика, содержащий фотоэлементы, который и передвигается в одной плоскости при помощи моторов.

Этот слой находится в оптическом масле, снижающем трение, что уменьшает энергетические расходы на работу моторов. Такая конструкция способна эффективно фокусировать свет на фотоэлементе в течение всего 8-часового светового дня, при этом сдвигать средний слой приходится всего в пределах одного сантиметра. Общая толщина панели составляет 1 см, и на 99% она состоит из плексигласа, что в перспективе делает её производство недорогим.

image

Ноэль Крис Гибинк [3], ассистент профессора, рассказывает [4]: «Мы стремимся к тому, чтобы такую микротракинговую панель можно было разместить на крыше дома точно так же, как классическую, и при этом получать от неё гораздо больший выход. Простота нашего решения однозначно имеет практическую значимость».

Конечно, для эффективной работы панели ей требуется воздействие прямого солнечного света. В пасмурную погоду она не сможет концентрировать свет и потеряет преимущество в эффективности.

Автор: SLY_G

Источник [5]


Сайт-источник PVSM.RU: http://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: http://www.pvsm.ru/e-nergiya-i-e-lementy-pitaniya/82274

Ссылки в тексте:

[1] совместная команда инженеров: http://www.nature.com/ncomms/2015/150205/ncomms7223/full/ncomms7223.html

[2] концентрирующей фотовольтаики: http://en.wikipedia.org/wiki/Concentrated_photovoltaics

[3] Ноэль Крис Гибинк: http://www.ee.psu.edu/directory/FacultyInfo/Giebink/GiebinkProfilePage.aspx

[4] рассказывает: http://www.kurzweilai.net/high-efficiency-concentrating-solar-cells-move-to-the-rooftop

[5] Источник: http://geektimes.ru/post/245596/