这个金字塔形状的镜头消除了太阳能电池板追踪太阳的需求
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很久以前,我写了一个研究团队,他认为他们只能使用一本书大小的太阳能电池板来为整个房屋提供动力,从那时起,我们就看到了超过130%能源效率的新的太阳能电池板和集中器的开发,并且在所有天气条件下以及在夜间工作。现在,在太阳能斯坦福大学工程师的所有事物中,都开发了一个金字塔形镜头,可以将阳光从任何角度聚焦到太阳能电池上,从而使其从日出到日落更加光荣的力量。
太阳能电池在阳光直射的阳光下最有效,这意味着其中许多人每天可能只有几个好的能量产生。其他人则通过积极地跟随太阳穿越天空来最大化其工作时间,但这会消耗能量并增加机械复杂性。
演讲者马修·格里芬(Matthew Griffin)的能源主题演讲的未来
在新研究中,斯坦福队着手开发一种被动技术,该技术可以从任何角度收集阳光,并将其集中在下面的太阳能电池上。最终结果是团队称之为轴向分级的索引镜片(敏捷)的倒数型型型结构,该结构将形成一个层,以取代太阳能电池的保护性顶表面。
在测试中,敏捷的原型能够捕获超过90%的撞击表面的光,从而使其聚焦,从而使其到达太阳能电池时的光更亮三倍。该团队说,该系统可以通过允许太阳能电池收集更加环境和间接的阳光来提高太阳能电池的效率,并在不理想的天气和条件下提高其输出。
敏捷听起来很简单,但是它背后的工程非常复杂。每个小金字塔都是由具有不同折射率不同的不同玻璃和聚合物组成的堆叠组成的 - 本质上,每一层将传入的光弯曲到不同的程度。顶层具有低折射率,可以使光从任何角度进入任何角度,但是每个逐步向下弯曲了一点,直到将其重点放在下面的太阳能电池上为止。侧面镜像以反弹任何任性的光回需要。
新镜头
这些多种材料还允许该设备捕获从近紫外线到红外线的各种光。该团队还必须确保材料一起运行良好 - 例如,它们以相似的速度膨胀,以免破裂设备。即使使用了几种材料,该团队也证明了敏捷性可以是3D打印的。
团队说,新系统可以帮助扩大可以使用太阳能的地方,从而降低所需的成本和土地。敏捷甚至可以改善航天器的太阳能电池。
该研究发表在《微系统和纳米工程》杂志上。
资料来源:斯坦福大学