Главная / Солнечные батареи, отслеживающие перемещение солнца
14.09.2015 |
|
 Солнечные батареи могут захватить до 40 процентов больше энергии, когда они отслеживают солнце по небу, но обычные, моторизованные трекеры являются слишком тяжелыми и громоздкими для скатных крыш и поверхностей транспортных средств.
Теперь, за счет заимствования киригами, древнего японского искусства резки бумаги, исследователи из Университета Мичигана разработали солнечные батареи, которые могут работать в обоих направлениях.
Крыши жилых домов составляют около 85 процентов установок солнечных панелей в США, согласно докладу Департамента энергетики, но этим крыши нужны будут значительным укрепления, чтобы выдержать вес обычных солнечных систем слежения.
Команда инженеров вместе с художником разработали целый ряд небольших солнечных батарей, которые могут наклонятся в пределах большей панели, сохраняя их поверхности более перпендикулярными относительно солнечных лучей. В них солнечный элемент будет разделен на крошечные сегменты, которые следуют положению солнца в унисон.
Когда панель находится под углом, она выглядит меньше. Посредством проектирования массива, который наклоняется, когда солнечные лучи приходят в меньших углах, это позволит повысить эффективную площадь, которая поглощает солнечный свет.
Для изучения шаблонов, команда инженеров стала работать с мастером по работе с бумагой Мэтью Шиланом, преподавателем школы искусства и дизайна. Шилан показал исследователям, как создать эти шаблоны в бумаге, используя резак плоттера. Исследователи затем сделали более точные шаблоны в каптоне, специальном классе пластика, используя лазер углекислого газа.
Хотя команда пыталась создать более сложные конструкции, простейший шаблон работает лучше. С сокращениями в виде рядов черточек, пластик растягивается в основную сетку. Взаимосвязанные полосы каптона наклоняются пропорционально тому, насколько сетка растягивается, с точностью около одного градуса.
Для того, чтобы сделать солнечные батареи, исследователи изготовили заказные солнечные батареи и наложили их на неразрезанный кусок каптона, оставляя пространство для вырезов. Затем они нанесли рисунок с помощью лазерного резака.
Оптимизированная конструкция является эффективной, потому что она легко растягивается, обеспечивая много наклона, не теряя при этом много ширины. Согласно моделированию создания солнечной энергии, при летнем солнцестоянии в Аризоне, конструкция является почти такой же хорошей, как обычный одноосного трекер, предлагая улучшение на 36 процентов больше, чем у стационарной панели. Обычные трекеры производят около 40 процентов больше энергии, чем стационарные панелей при тех же условиях, но они являются громоздкими и имеют в десять раз более тяжелый вес.
Подобная технология имеет значительный потенциал, и в конечном счете может снизить стоимость солнечной электроэнергии.
|
|
