תאי השמש הכדוריים החדשים מבטיחים תוספת של 15% מההספק

תאי שמש סיליקון המוצבים בספירות מנצלים אור מפוזר בכדי להפוך את איסוף האנרגיה הסולארית לגמישה יותר אפילו במכשירים קטנים.

פאנלים סולאריים שטוחים עדיין עומדים בפני מגבלות משמעותיות בכל מה שקשור להפיק את המרב מאור השמש הזמין בכל יום. עיצוב תאים סולריים כדורי החדש נועד להגדיל את פוטנציאל קצירת אנרגיה סולארית כמעט מכל זווית ללא צורך חלקים נעים יקר לעקוב אחר התנועה הנראית של השמש על פני השמים.

אב הטיפוס הכדורית של התא הסולארי שעוצב על ידי חוקרים סעודים הוא כדור כחול קטן שאדם יכול בקלות להחזיק ביד אחת כמו כדור פינג פונג.

ניסויים שנערכו בתוך בית עם מנורת סימולטור סולארית כבר הראו כי היא יכולה להשיג בין 15 ל 100% יותר כוח בהשוואה לתא סולארי שטוח עם אותו שטח פנים כולל, תלוי בחומרי הרקע המשקפים את אור השמש. בתאים סולאריים.

קבוצת המחקר מקווה כי העיצוב בהשראת הטבע יכול לעבוד באותה מידה במבחני שדה עתידיים במקומות שונים ברחבי העולם.

הארכיטקטורה הכדורית מגדילה את 'שדה הראייה הזוויתי' של תא השמש, מה שאומר שהוא יכול לאסוף אור שמש מכיוונים רבים יותר.

נזק אל-אטאב, חוקר פוסט-דוקטורט בהנדסת מערכות מיקרו באוניברסיטת המלך עבדאללה למדע וטכנולוגיה (KAUST).

בכדי ליצור את תאי השמש הכדוריים, בנו אל-אטאב ועמיתיו את עבודתם הקודמת, שהדגימה כיצד ליצור עיצובים סלולריים דקים יותר וגמישים יותר על בסיס טכניקת חריץ גלי.

בדיקות עם סימולטור השמש הראו שתא השמש הכדורי סיפק 24% יותר תפוקת כוח מאשר תא שמש מסורתי שטוח כשהוא נחשף מייד לאור השמש. יתרון כוח זה קפץ ל 39% לאחר ששני סוגים של תאים סולאריים החלו להתחמם וסבלו מאובדן מסוים של יעילות אנרגיה, מה שמעיד כי לצורה הכדורית עשויים להיות יתרונות מסוימים בהפצת החום.

תא השמש הכדורית סיפק גם 60% יותר כוח מאשר המקביל לו השטוח כאשר שניהם יכלו לאסוף רק אור שמש מפוזר תחת קורת גג מדומה במקום אור שמש ישיר.

הצוות הסעודי ייצר את התא הסולארי הכדורי באמצעות תאים סולאריים מונוקריסטליים מסולריים המהווים כיום כמעט 90% מייצור האנרגיה הסולארית בעולם.

מה שמפתיע אותי הוא שהמחברים הדגימו בסדרת מאמרים את הגמישות האולטרה שניתן להשיג בעזרת תאי שמש סיליקון נוקשים בטכניקת גלי. אני הכי מתרגש מהיכולת ליצור תאים כדוריים.

ג'ה ליו, חוקר פוסט-דוקטורט בהנדסת שמש ב- MIT

עדיין, תאים סולאריים כדוריים אינם יכולים להחליף את טכנולוגיית התאים הסולאריים המסורתיים בתחנות כוח סולאריות בקנה מידה שירות, על פי ליו.

יישום תכנון כדורי אולי נראה מוגבל מאוד, אך היכולת לייצר תאי סולארי מסחריים מסחריים בכל צורה שהיא תאפשר התאמה רחבה של כוח פוטו-וולטאי במכשירים אוטונומיים, כמו חיישני IoT (Internet of Things), ורכבים אוטונומיים. . אם נוכל להפעיל את המכשירים האוטונומיים במלואם באמצעות לוחות פוטו-וולטאיים מעוצבים, זה יכול להיות מחליף משחק.

ג'ה ליו.

חוסיין ועמיתיו מתכננים לבנות ולבדוק מערכים גדולים של תאים סולאריים כדוריים. והם כבר עובדים על צורות חדשות שדומות לאוהלים או מטריות כדי לבדוק אם הם מציעים יתרונות כלשהם.

אנו הולכים ליצור מכלולי תאים כדוריים עבור שטחים בגודל 100 עד 1,000 רגל רבוע, ומשווים פונקציונליות עלות-תועלת לתאים מסורתיים. לאחר מכן אנו נפרוס אותו למיקומים גיאוגרפיים שונים לאורך השנה כדי להבין את הביצועים והאמינות שלה.

נזק אל-אטאב

מידע נוסף: spectrum.ieee.org

מומלץ

מאפיינים, יתרונות ושימושים של חומץ תפוחים
אבוקדו: איך לשתול את בורו?
מאפיינים, יתרונות ושימושים של עלי דפנה