Новый материал на основе голографических элементов увеличивает эффективность солнечных панелей

Недавно разработанный голографический коллектор света повышает эффективность солнечных панелей, увеличивая преобразование энергии примерно на пять процентов в течение года.

Новый материал на основе голографических элементов увеличивает эффективность солнечных панелей

Энергия, исходящая от Солнца, примерно в 10 000 раз превышает мировые потребностей в источниках питания. Солнечный свет имеет два основных свойства, которые полезны при проектировании систем возобновляемой энергии. Первый — это количество энергии, падающее на фиксированную область, например на землю или крышу дома. Это количество зависит от времени суток и сезона. Второе свойство — это цвет спектра солнечного света.

Один из способов улавливать солнечную энергию — использовать солнечные элементы, которые напрямую превращают солнечный свет в электричество. В солнечных модулях, подобных тем, которые люди размещают на крышах домов, многие элементы собраны на жесткой панели, соединены друг с другом, герметизированы и покрыты защитным стеклом. Солнечный элемент лучше всего работает, когда на него падает солнечный свет определенных цветов и когда вся площадь покрыта фотоэлементами. Однако для соединения ячеек требуется некоторая площадь панели, а форма солнечного элемента может не позволить всей оставшейся площади панели собирать солнечный свет. Эти эффекты делают солнечную панель менее эффективной, чем могла бы быть. Улавливание как можно большего количества солнечного света на солнечной панели имеет решающее значение для эффективного использования солнечной энергии.

Исследователи из Университета Аризоны недавно разработали инновационный метод улавливания неиспользованной солнечной энергии, которая освещает солнечную панель. Как сообщается в Journal of Photonics for Energy (JPE), они создали специальные голографические элементы, которые можно легко вставить в корпус солнечной панели. Каждая голограмма разделяет цвета солнечного света и направляет их на солнечные элементы внутри панели. Этот метод может увеличить количество солнечной энергии, преобразуемой солнечной панелью в течение года, примерно на пять процентов. Небольшой прирост, но даже он сможет заметно снизить стоимость и количество солнечных панелей, необходимых для питания дома, города или страны.

Новый материал на основе голографических элементов увеличивает эффективность солнечных панелей

Источник: Zhao, Chrysler, and Kostuk.

Оптический элемент голографического коллектора света расположен симметрично в центре фотоэлектрического модуля для получения максимально эффективного сбора света.

Разработанный голографический светоприемник сочетает в себе недорогой голографический оптический элемент с диффузор. Оптический элемент расположен симметрично в центре фотоэлектрического модуля для получения максимально эффективного сбора света.

Команда вычислила ежегодное улучшение выработки энергии для Тусона, штат Аризона, и представила воспроизводимый метод оценки эффективности сбора энергии голографическим светоприемником в зависимости от углов солнца в разное время дня, в разное время года и в разное географическое положение. локации.

По словам главного редактора JPE, коллектор и связанный с ним метод заслуживают особого внимания, потому что они дешевы, масштабируемы и эффективны. Использование этой техники может иметь большое влияние при масштабировании даже до небольшой доли из сотен гигаватт фотоэлектрических систем, устанавливаемых по всему миру. 

Авторы работы воодушевлены результатами своих исследований и надеются на продолжение работы по оптимизации выхода энергии голографических светоприемников путем экспериментальной оценки материалов.

Читайте также

Флуоресценция замерила содержание микропластика в реке Воронеж

Флуоресценция замерила содержание микропластика в реке Воронеж

Ученые ТПУ создали топливо из угольной смолы и переработанных шин от БелАЗов

Ученые ТПУ создали топливо из угольной смолы и переработанных шин от БелАЗов

Ученые Сеченовки создадут ГМ-свиней для трансплантации органов человеку

Ученые Сеченовки создадут ГМ-свиней для трансплантации органов человеку

NVIDIA покупает Hugging Face за 12,93 млрд долларов

NVIDIA покупает Hugging Face за 12,93 млрд долларов

Робот TerraCognitaBot автоматизирует поиск кладов и мин

Робот TerraCognitaBot автоматизирует поиск кладов и мин

На Смоленской АЭС начата загрузка реактора усовершенствованным ядерным топливом

На Смоленской АЭС начата загрузка реактора усовершенствованным ядерным топливом

Спецдобавка разлагает полиэтилен за 5 лет

Спецдобавка разлагает полиэтилен за 5 лет

Ростех впервые покажет стелс-беспилотники для Су-57 на авиасалоне в Египте

Ростех впервые покажет стелс-беспилотники для Су-57 на авиасалоне в Египте

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

Миссии NASA, которые изменили историю освоения космоса

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

«Вояджеру-1» исполнилось 49 лет — самый далекий аппарат человечества все еще работает

«Вояджеру-1» исполнилось 49 лет — самый далекий аппарат человечества все еще работает

Гормон голода предскажет осложнение беременности точнее ультразвука

Гормон голода предскажет осложнение беременности точнее ультразвука

Остеопатия снижает депрессию эффективнее таблеток

Остеопатия снижает депрессию эффективнее таблеток

Tesla выпустила на обычные дороги роботакси без руля и педалей

Tesla выпустила на обычные дороги роботакси без руля и педалей