Новости

Неровные солнечные элементы могут собирать на 66% больше энергии

Неровные солнечные элементы могут собирать на 66% больше энергии

Эффективность солнечных батарей может повыситься от неровностей. Новое исследование показывает, что создание крошечных куполов на поверхности органических солнечных элементов может повысить их эффективность до двух третей, одновременно улавливая свет под более широким углом.

Солнечные элементы обычно плоские, что максимизирует эффективность поверхность подвергается воздействию солнечного света в любой момент времени. Эта конструкция лучше всего работает, когда Солнце находится под определенным углом, поэтому панели обычно наклоняются на 15–40 градусов, чтобы максимально эффективно использовать день.

Ученые экспериментировали с другими формами поверхности, в том числе внедряли сферические нанооболочки из кремнезема, которые улавливают и циркулируют солнечный свет, позволяя устройству улавливать от него больше энергии. Для нового исследования ученые из Университета Абдуллы Гюля в Турции провели сложное моделирование того, как куполообразные выступы могут повысить органическую солнечную поверхность.

Команда изучила фотоэлектрические элементы, изготовленные из органического полимера P3HT:ICBA в качестве активного слоя, расположенного над слоем алюминия и подложкой из ПММА, покрытыми прозрачным защитным слоем из оксида индия и олова (ITO). Эта сэндвич-структура сохранялась через весь купол, или «полусферическая оболочка», как ее называет команда.

Неровные солнечные элементы могут собирать до 66% больше энергии

Поперечное сечение куполов на поверхности новых солнечных элементовD. Ха, doi 10.1117/1.JPE.14.018501

Исследователи провели так называемый трехмерный анализ методом конечных элементов (FEA), который разбивает элементы сложной системы на управляемые фрагменты, чтобы их можно было лучше смоделировать и проанализировать.<р>По сравнению с плоскими поверхностями солнечные элементы, усеянные выступами, показали улучшение поглощения света на 36% и 66%, в зависимости от поляризации света. Эти выступы также позволяли свету проникать с более широкого диапазона направлений, чем плоская поверхность, обеспечивая угол обзора до 82 градусов.

Хотя команда еще не создала физические версии этих солнечных элементов. , если принцип действительно сработает, он может быть полезен не только для солнечных батарей на крыше, но и в системах с изменяющимися условиями освещенности, таких как носимая электроника.

«Благодаря улучшенным характеристикам поглощения и всенаправленности предлагаемая полусферическая оболочка имеет форму активные слои будут полезны в различных областях применения органических солнечных элементов, таких как биомедицинские устройства, а также в таких приложениях, как окна и теплицы для выработки электроэнергии, Интернет вещей и т. д.», — сказал профессор Дуён Ха, автор исследования.

Результат исследования был опубликован в Журнале фотоники для энергетики.

Источник

Нажмите, чтобы оценить статью
[Итого: 0 Среднее значение: 0]

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Кнопка «Наверх»