Sors: cosmosmagazine.com
Stadji differenti tal-fabbrikazzjoni tal-piramida tal-ħġieġ tal-indiċi gradat: meta f'kuntatt ottiku ma 'ċellula solari, il-piramida fil-pass finali (kantuniera ta' isfel tal-lemin) tassorbi u tikkonċentra l-biċċa l-kbira tad-dawl inċidentali u tidher skura. Kreditu: Nina Vaidya
Il-pannelli solari se jkollhom rwol ewlieni fil-produzzjoni tal-enerġija sostenibbli fil-ġejjieni iżda jaħdmu l-aħjar meta d-dawl tax-xemx jolqothom direttament. Din tista’ tkun problema meta d-dawl tax-xemx jiġi mxerred permezz ta’ kopertura tas-sħab jew hekk kif ix-xemx tgħaddi minn fuq matul il-ġurnata.
Ħafna matriċi solari jduru b'mod attiv lejn ix-xemx biex jaqbdu kemm jista 'jkun enerġija. Dan jagħmilhom aktar għaljin u kkumplikati biex jinbnew u jinżammu minn dawk li jibqgħu wieqfa.
Imma jiċċaqlaqpannelli solarijista 'ma jkunx meħtieġ fil-futur, minħabba li riċerkatur tal-inġinerija ddisinja apparat li jista' jaqbad 90 fil-mija tad-dawl li jaqa 'fuq - irrispettivament mill-angolu jew il-frekwenza tiegħu - u jikkonċentrah biex ikun tliet darbiet isbaħ.
Il-riċerkaġie ppubblikat f'Mikrosistemi u Nanoinġinerija.
"Hija sistema kompletament passiva - m'għandhiex bżonn enerġija biex issegwi s-sors jew ikollha xi partijiet li jiċċaqilqu," tgħid l-ewwel awtur Dr Nina Vaidya, li temmet ir-riċerka bħala studenta tad-dottorat fl-Università ta' Standford, l-Istati Uniti, u issa hija assistent. professur fl-astronawtika u l-inġinerija tal-vetturi spazjali fl-Università ta’ Southampton, ir-Renju Unit.
"Mingħajr fokus ottiku li jiċċaqlaq pożizzjonijiet jew ħtieġa għal sistemi ta 'traċċar, il-konċentrazzjoni tad-dawl issir ħafna aktar sempliċi."
AĠILI – Lenti tal-Indiċi Axially Graded
L-apparat jissejjaħ AGILE, li tirrappreżenta lenti tal-indiċi gradata axially, u tidher qisha piramida tal-ħġieġ rasu 'l isfel bil-punt maqtugħ.
Jaħdem daqsxejn bħal kif alentijista' jiffoka d-dawl tax-xemx f'punt iżgħar u isbaħ f'ġurnata xemxija. Iżda l-punt fokali ta 'lenti jiċċaqlaq kif tagħmel ix-xemx, li ma tkunx ta' għajnuna meta trid tikkonċentra d-dawl tax-xemx għal żona speċifika ta 'ċellula fotovoltajka matul il-ġurnata kollha.
B'AGILE, id-dawl jidħol fil-parti ta 'fuq wiesa' u kwadra mill-angoli kollha u jitmexxa 'l isfel biex jikkonċentra fl-istess pożizzjoni fil-qiegħ - joħloq post isbaħ fil-bażi dejqa li tpoġġi fuq ċellula fotovoltajka.
"Ridna noħolqu xi ħaġa li tieħu d-dawl u tikkonċentrah fl-istess pożizzjoni, anke meta s-sors jibdel id-direzzjoni," jispjega Vaidya. “Ma rridux ikollna nkomplu nimxu d-detector jew iċ-ċellula solari tagħna, jew nimxu s-sistema biex niffaċċjaw is-sors.
L-awtur anzjan Olav Solgaard, professur tal-inġinerija elettrika fi Stanford u l-konsulent dottorat ta’ Vaidya, jgħid: “AGILE ideali għandu, fuq quddiem nett, l-istess indiċi ta’ rifrazzjoni bħall-arja u gradwalment jitla’ – id-dawl jitgħawweġ b’mod perfett. kurva lixxa.
"Imma f'sitwazzjoni prattika, m'intix ser ikollok dik l-ideali AGILE."
Minflok, il-prototip AGILE huwa magħmul minn dak li hu magħruf bħala materjal ta 'indiċi gradat, li huwa magħmul minn saffi differenti ta' nuċċalijiet u polimeri li jgħawġu d-dawl fi gradi differenti. Dawn is-saffi jibdlu d-direzzjoni tad-dawl li jkun dieħel f'passi sakemm jidħol kważi vertikalment lejn l-output.
Li tieħu AGILE mit-teorija għar-realtà
Waħda mill-akbar sfidi fil-ħolqien tal-prototip AGILE kienet is-sejba u l-ħolqien tal-materjali t-tajba disponibbli kummerċjalment li jistgħu jħallu firxa wiesgħa ta’ dawl, iħalluh jgħaddi minnu, u jgħawġuh dejjem aktar lejn l-output – kollha filwaqt li jkunu kompatibbli ma’ xulxin. .
Per eżempju, jekk ħġieġ wieħed jespandi bi tweġiba għas-sħana b'rata differenti minn oħra, l-apparat kollu jista 'jixxaqqaq. Il-materjali kellhom bżonn ukoll li jkunu robusti biżżejjed biex jiġu mmaxinjati fil-forma u jibqgħu dejjiema.
Il-ġnub tal-prototipi huma wkoll riflessi biex jirbbu kwalunkwe dawl li jmur fid-direzzjoni ħażina lura lejn il-bażi.
Dawn l-apparati AGILE jistgħu jiġu installati f'saff fuqhomċelloli solari, li jissostitwixxi l-inkapsulament eżistenti li jipproteġi l-arrays solari, u saħansitra joħloq aktar spazju għat-tkessiħ u ċ-ċirkwiti biex jimxu bejn il-piramidi li jonqsu tal-apparati individwali.
"Li tkun tista 'tuża dawn il-materjali ġodda, dawn it-tekniki ġodda ta' fabbrikazzjoni u dan il-kunċett AGILE ġdid biex jinħolqu konċentraturi solari aħjar kien ta 'sodisfazzjon kbir," tikkonkludi Vaidya.
"Enerġija nadifa abbundanti u affordabbli hija parti vitali biex jiġu indirizzati l-isfidi urġenti tal-klima u s-sostenibbiltà, u rridu nikkatalizzaw soluzzjonijiet ta' inġinerija biex dan isir realtà."
