Reklama

Soczewki w kształcie odwróconej piramidy zwiększą wydajność ogniw słonecznych?

panel słoneczny

Nie ulega wątpliwości, że technologia ogniw słonecznych wymaga jeszcze dopracowania. Jeden z aspektów stanowi zapewnienie równomiernej pracy paneli solarnych niezależnie od kąta padania światła. Rozwiązaniem tego problemu mogą być skupiające światło soczewki w kształcie odwróconej piramidy.

Ogniwa słoneczne działają najlepiej w bezpośrednim świetle. To oznacza, że w ciągu dnia przez zaledwie kilka godzin będą mieć maksymalną wydajność. Niektóre panele automatycznie przesuwają się za źródłem światła, ale to generuje dodatkowe koszty energetyczne i wymaga bardziej skomplikowanej instalacji.

Technologia zastosowana do zbierania światła powinna być w miarę możliwości pasywna. Na testy takiego rozwiązania zdecydowali się naukowcy z Uniwersytetu Stanforda. Soczewki w kształcie odwróconej piramidy określone mianem Axially Graded Index Lenses (AGILE) skupiają promienie słoneczne i wzmacniają je.

W badaniach wykazano, że przechwytują nawet 90% docierającego do nich światła co dobitnie udowadnia, że zdają swój egzamin. Za sprawą skupiania i zwiększania mocy mogą okazać się przydatne w nieco gorszych warunkach atmosferycznych, przykładowo przy większym zachmurzeniu.

Na konstrukcję soczewki składa się kilka warstw szkła, które w różny sposób zakrzywiają promień światła przechodzący przez ich wnętrze

Najwyższa warstwa soczewki ma niski współczynnik załamania światła, aby mogło ono dostać się do środka pod niemal dowolnym kątem. Każda kolejna warstwa ugina promień nieco bardziej w dół, aż wiązka skupia się na ogniwie słonecznym pod spodem. Boki soczewki mają lustrzane pokrycie, które zatrzymuje światło w środku.

Czytaj też: Perowskity w ogniwach słonecznych. Czy to już realna alternatywa dla krzemu?

Zastosowanie różnych materiałów pozwala przechwytywać światło o bardzo szerokim spektrum: od ultrafioletu do podczerwieni. Zespół naukowców musiał również zadbać o to, aby poszczególne warstwy rozszerzały się pod wpływem ciepła w zgodny sposób, aby nie doprowadzić do pęknięcia którejkolwiek z nich.