لنزهای هرمی کارآمدی سلول های خورشیدی را ارتقا می دهند
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از نیواطلس، این درحالی است که نقش سلول های خورشیدی به عنوان یک منبع مهم انرژی تجدید پذیر هر روز پر رنگ تر می شود، البته هنوز فرصت برای ارتقا وجود دارد.
سلول های خورشیدی هنگامیکه در معرض مستقیم نور خورشید قرار دارند، عملکردشان بهتر است. این بدان معنا است که بسیاری از آنها احتمالا فقط چند ساعت در روز می توانند انرژی تولید کنند. برخی پنل های دیگر با دنبال کردن خورشید در آسمان میزان تولید انرژی را ارتقا می دهند، اما در عوض انرژی مصرف می کنند و نوعی پیچیدگی مکانیکی دارند.
در تحقیق جدید محققان دانشگاه استنفورد تصمیم گرفته اند یک فناوری غیرفعال توسعه دهند که قادر به جمع آوری نور خورشیدی است که از هر زاویه ای در آسمان می تابد و آن را زیر سلول خورشیدی تجمیع می کند. نتیجه نهایی پژوهش ساختارهایی هرمی شکل و معکوس است که تیم محققان آنها را AGILE می نامند و لایه ای تشکیل می دهند که جایگزین سطح محافظ سلول خورشیدی به حساب می آید.
در آزمایش ها نمونه های اولیه AGILE توانستند بیش از ۹۰ درصد نور خورشیدی که به سطح تابیده می شد را جذب کنند. به گفته محققان این سیستم به سلول های خورشیدی اجازه می دهد نور غیر مستقیم خورشید را جذب کنند و همزمان بازده سلول را در شرایط آب وهوایی نه چندان مساعد نیز بهبود دهد.
هرچند این هرم ها ساده به نظر می رسند اما مهندسی ساخت آنها بسیار پیچیده است. هر هرم کوچک از دسته ای از شیشه ها و پلیمرهای مختلف با ضریب شکست متفاوت تشکیل شده است. در اصل هر لایه نور ورودی را در درجه متفاوتی خم می کند. لایه بالایی دارای ضریب شکست پایینی است تا به نور اجازه ورود از هر زاویه ای را بدهد، اما هر مرحله به پایین آن را کمی بیشتر خم می کند تا زمانی که روی سلول خورشیدی زیر متمرکز شود. کناره‌ها آینه‌بندی شده‌اند تا هر اشعه نور را به سمتی که می‌خواهد برگرداند.
همچنین دستگاه با این مواد متعدد می تواند طیف وسیعی از نور، از ماوراء بنفش نزدیک به مادون قرمز را جذب کند. به گفته محققان سیستم جدید به توسعه مکان هایی کمک می کند که انرژی خورشیدی را می توان در آنجا به کاربرد و هزینه و زمین مورد نیاز برای استفاده از آن را کاهش داد.
علاوه بر آن می توان با AGILE سلول های خورشیدی روی فضاپیما را ارتقا داد. نتایج این پژوهش در ژورنال میکروسیستمز و نانو انجیرینگ منتشر شده است.
