一堆看起来像倒金字塔的小透镜可以为太阳能电池板注入能量,帮助它们在晴天和阴天从任何角度捕捉更多光线。
太阳能电池板在阳光直射下表现最好,这就是为什么一些太阳能系统会在天空中追踪大火球,转向面对它以获得最大的光线。不幸的是,这种跟踪技术价格昂贵,而且活动部件可能会损坏。
这些缺点促使斯坦福大学的研究人员开发了一种替代方案。作者 Nina Vaidya 和 Olav Solgaard 在同行评议的论文中表示,由此产生的技术——名为轴向渐变折射率透镜,或简称为 AGILE——提供了一种提高静态太阳能电池板效率的方法,即使在漫射光下也是如此。 AGILE透镜原型阵列成功地将光线集中到 3 倍更小的区域内,同时在最佳情况下保留 90% 的功率,并且在光线更倾斜时远远领先于更基本的聚光器(有时聚光器会牺牲光强度,但在收集角度之前出来)。
集中光以从太阳能电池板中挤出更多能量并不是什么新鲜事,但作者指出,诸如菲涅尔透镜和镜子之类的聚光器只能提供“适度的接受角”。顺便说一句,金字塔设计也成功地在与论文一起发布的渲染视频中看起来很迷人。
AGILE 镜头原型展示了三个开发阶段。答:粘合玻璃。 B:带有铝制侧壁。 C:用太阳能电池吸收光。图片来源: Nina Vaidya
互联网上到处都是巧妙的想法,可以帮助我们从太阳中获取更多能量。许多灵感来自自然界的事物,例如蝴蝶翅膀、苍蝇眼睛、花瓣甚至河豚鱼。 Vaidya 说,AGILE 的设计“并非来自大自然”,但该论文承认“AGILE 的某些特征可以在鱼类(例如, Gnathonemus )的视网膜和昆虫(例如,鳞翅目)的复眼中找到。 ,其中梯度指数作为抗反射存在,以最大限度地提高透射率并实现伪装。”
据斯坦福大学新闻稿称,尽管研究人员没有宣布任何将 AGILE 商业化的计划,但这些原型的设计考虑到了太阳能行业,使用了现成的材料。
“丰富且负担得起的清洁能源是应对紧迫的气候和可持续性挑战的重要组成部分,”Vaidya 说。 “我们需要催化工程解决方案来实现这一目标。”
原文: https://techcrunch.com/2022/06/30/stanford-designed-pyramid-lens-boosts-solar-panel-efficiency/