Прощайте, плоские солнечные панели: удивительные сферы улавливают скрытый свет повсюду
Сферические солнечные элементы способны поглощать прямое, рассеянное и отраженное излучение во всех направлениях без необходимости использования механических систем слежения за солнечным светом.
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) создали шарообразный кремниевый солнечный элемент с помощью новых методов гофрирования, позволяющих сгибать жесткий кремний, пишет издание ecoticias.com.
Чем хороши сферические солнечные "панели"
Традиционные плоские солнечные панели серьезно плохо улавливают рассеянные и отраженные солнечные лучи, и при необходимости требуют системы слежения за движением солнца в течение дня, что влечет за собой высокие расходы. Улавливая свет под разными углами одновременно, включая прямой, рассеянный атмосферный и фоновый отраженный свет, сферические фотоэлементы избавляются от этих ограничений.
Шарообразная конструкция позволяет им вырабатывать максимальное количество энергии в системе ячеек независимо от положения солнца, поэтому данные устройства могут применяться там, где системы слежения либо непрактичны, либо чрезмерно дороги. Функция захвата света является одним из радикальных отличий от традиционных фотоэлементов, работающих преимущественно с прямым солнечным светом.
Как удалось согнуть кремний
Ученые изобрели новый метод гофрирования, с помощью которого твердый монокристаллический кремний может быть преобразован в мягкий материал, чтобы создать форму сферы. Эта технология, внедренная в производственный процесс, сохраняет высокие КПД обычного кремния и позволяет создавать трехмерные структуры, говорится в материале.
Результаты тестов показали значительное повышение производительности по сравнению с традиционными плоскими солнечными панелями с такой же площадью. При использовании песка в качестве отражающего материала выходная мощность сферических ячеек возросла на 14,8% по сравнению с плоскими аналогами, и на 39,7%, когда в качестве отражающей поверхности использовали белую бумагу.
Установка сферических ячеек лицевой стороной вниз обеспечила устойчивость к пыли. В отличие от обычных панелей, шарообразные фотоэлементы не загрязняются настолько сильно, что снижает потребность в обслуживании и обеспечивает большую стабильность работы в долгосрочной перспективе. Такие устройства можно будет устанавливать в засушливых районах, где бывают песчаные и пылевые бури.
Ранее мы писали о том, что в Австралии отключили солнечные панели площадью 100 000 кв. м. В течение восьми лет солнечная электростанция Normanton обеспечивала электричеством жилые дома и предприятия на территории площадью 137 000 кв. км.