Китайска технология обещава соларни панели, които ловят светлината през целия ден

Нова текстурирана микроструктура намалява загубите при ниско слънце и може да премахне нуждата от механично следене, но засега резултатите са само от симулации.

Китайски изследователи представиха концепция за нов тип слънчеви клетки, които запазват висока ефективност при различни ъгли на падане на светлината. Това е един от големите проблеми на днешните фотоволтаици. Когато слънцето е ниско, панелите често губят енергия. Затова част от системите разчитат на скъпи механизми за следене на слънцето.

Предложеното решение използва специално проектирана повърхност. Тя променя начина, по който фотоните се разпределят в клетката. Целта е повече светлина да се задържа и оползотворява. Това може да повиши производството на ток сутрин и вечер. Точно тогава спадът е най-голям.

Какво е различното в дизайна

В основата на разработката стои материал с микроскопични полусферични елементи. Повърхността им е текстурирана. Така входящата светлина се разсейва в много посоки. Това увеличава вероятността фотоните да бъдат абсорбирани.

При стандартни панели част от светлината се отразява или „изпуска“ при неблагоприятен ъгъл. Новият дизайн цели да ограничи този ефект. Идеята е клетката да работи по-равномерно през целия ден. Това би намалило зависимостта от ориентацията на панела.

Какво показват симулациите

Екипът е използвал компютърни симулации, за да оцени ефекта от структурата. Според резултатите конусовидната текстура може да поглъща над 95% от светлината. Диапазонът е между 300 и 800 нанометра. Това обхваща голяма част от видимия спектър.

Отчетен е и широк диапазон на ъглите на падане. Данните са за ъгли между 0 и 50 градуса. Средната плътност на фототока достига 25,47 mA/cm². За сравнение, гладка полусферична клетка е на ниво 24,03 mA/cm². Плоската алтернатива достига 22,52 mA/cm².

Симулациите сочат и максимална средна изходна мощност от 28,25 mW/cm². Авторите твърдят, че така се ограничава зависимостта на напрежението и мощността от траекторията на слънчевите лъчи.

Какво следва и къде са рисковете

Засега говорим за резултати от софтуерни модели. Това е ключово уточнение. Следващата стъпка са тестове в реални условия. Те трябва да покажат дали ефектът се запазва при прах, нагряване и стареене на материалите.

Ще има и въпрос за производството. Микроструктурите трябва да се изработват стабилно и евтино. Ако това се случи, пазарът може да получи панели с висока ефективност без системи за следене. Това би намалило цената и сложността на соларните паркове. Потенциалът е голям, но доказателството тепърва предстои.

Още новини в категория Технологии

Последвайте ни в Telegram: https://t.me/p26news