一種金字塔形透鏡可提高太陽能電池效率

發(fā)布：cyqdesign 2022-06-28 17:10 閱讀：591

據(jù)New Atlas報道，太陽能電池是一種越來越重要的可再生能源，但仍有改進(jìn)的余地。斯坦福大學(xué)的工程師們現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出一種金字塔形的透鏡，可以將任何角度的陽光聚焦到太陽能電池上，使其從日出到日落都能收集能量。

太陽能電池在陽光直射下工作效果最好，這意味著許多太陽能電池每天可能只有幾個小時的良好發(fā)電量。其他電池通過主動移動以跟隨太陽穿過天空來最大限度地延長其工作時間，但這將消耗能量并增加機(jī)械復(fù)雜性。

對于這項(xiàng)新研究，斯坦福大學(xué)的團(tuán)隊著手開發(fā)一種被動技術(shù)，可以收集從任何角度照射到它的陽光，并將其集中到下面的太陽能電池。最終的結(jié)果是一個倒金字塔形結(jié)構(gòu)的陣列，該團(tuán)隊稱之為軸向漸變折射率透鏡（AGILE），它將形成一個層，取代太陽能電池的保護(hù)性頂面。

在測試中，AGILE原型能夠捕捉到90%以上照射到其表面的光線，將其聚焦，使其在到達(dá)太陽能電池時亮度提高三倍。該團(tuán)隊說，這個系統(tǒng)可以提高太陽能電池的效率，使它們能夠收集間接的陽光，并在不太理想的天氣和條件下提高其輸出。

AGILE聽起來很簡單，但它背后的工程卻相當(dāng)復(fù)雜。每個小“金字塔”都是由不同的玻璃和聚合物堆積而成，具有不同的折射率--本質(zhì)上，每一層都會將進(jìn)入的光線彎曲到不同的程度。頂層的折射率很低，允許光線從任何角度進(jìn)入，但每往下走一步，光線就會彎曲得更厲害，直到它集中在下面的太陽能電池上。側(cè)面是鏡子，將任何偏離的光線反彈到它需要去的地方。

這些多種材料也使該設(shè)備能夠捕獲從近紫外線到紅外線的廣泛光譜。該團(tuán)隊還必須確保這些材料能夠很好地協(xié)同工作--例如，它們在受熱時的膨脹速度相似，以避免設(shè)備開裂。即使使用幾種材料，該團(tuán)隊也證明了AGILE可以被3D打印。

帖子

一種金字塔形透鏡可提高太陽能電池效率