Плоские линзы увеличивают продуктивность солнечных батарей

Линзы Френеля были изобретены французским инженером и ученым Огюстеном Жаном Френелем (Augustin-Jean Fresnel) в начале XIX века, и являются двумерным эквивалентом обычных оптических линз. Они представляют собой множество концентрических окружностей, на границах которых происходит фокусирование света. По качеству изображения линзы Френеля существенно уступают стандартным выпуклым линзам, но по простоте и дешевизне изготовления, а также по массогабаритным показателям значительно их превосходят.

Исследователи из Университета Тянцзина (Китай) разработали технологию, позволяющую использовать линзы Френеля как альтернативу громоздким параболическим концентраторам света. Изготовленные ими поверхностные структуры плоских линз состоят не из концентрических полос, а из микроскопических конусов. Это позволяет с большей точностью фокусировать падающий свет на фотоактивном слое панели.

Предварительные испытания френелевских коллекторов солнечного излучения показали, что с их помощью можно увеличить получаемую от стандартных батарей пиковую мощность в четыре раза. При продолжительной работе панель постепенно нагревается и ее сопротивление растет, что отрицательно сказывается на эффективности генерирования электричества. Тем не менее, выигрыш остается достаточно велик, чтобы скомпенсировать затраты на френелевский коллектор и снизить общую себестоимость получаемой электроэнергии.

Даже простое добавление френелевской концентрирующей поверхности, по мнению авторов работы, о которой рассказывает публикация в Int. J. Precision Technology, способно продлить жизнь устаревших и малоэффективных солнечных батарей, сделав их приемлемым выбором для приложений, где применение более современных устройств не оправдывается с коммерческой точки зрения.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365