Физики «порезали» солнечные батареи

Американские физики разработали новую технологию, которая обеспечивает повышение эффективности солнечных батарей на 30%. В основе инновации – японское искусство киригами, изготовления из бумаги объемных фигурок. Революционные батареи состоят из элементов, которые следят за движением Солнца, поэтому собирают больше энергии.

По мере перемещения Солнца по небосводу угол падения лучей на фотоэлементы в стандартных батареях меняется; максимальная эффективность достигается, когда солнечные лучи падают на фотоэлементы под прямым углом. Таким образом, за весь день установка всего несколько минут будет работать на пике эффективности.

Инновационные же батареи разбиты на множество полос, угол наклона которых меняется. Они поворачиваются вместе с Солнцем, так что лучи под прямым углом падают на фотоэлементы максимально возможное время.

Автор исследования, Макс Штейн из университета штата Мичиган в Энн-Арборе, подчеркивает, что для человека, который устанавливает солнечную батарею на крышу, в случае использования инновационного продукта ничего не изменится, кроме того, конечно, что КПД установки возрастет.

Исследуя киригами, искусство создания трехмерных фигур из бумаги, придуманное в 80-х годах архитектором Масахиро Чатани, и заручившись поддержкой художника Мэтта Шлиана, Штейн и его коллеги создали растягивающуюся сетку из арсенида галлия, сделав на листе из него прорези, а затем закрепили на ней фотоэлементы. Если потянуть за один из углов сетки, то положение фотоэлементов изменится. Исследуя возможности конструкции, Штейн добился того, что положением фотоэлементов можно управлять с точностью до градуса в диапазоне величиной 120 градусов.

Эффективность батарей нового образца на 30% выше, чем у традиционных статичных плоских вариантов, и примерно соответствует КПД новейших генераторов, батареи которых приводятся в движение механическим мотором. Применение технологии, основанной на японском искусстве киригами, позволит не только добиться получения более дешевой «зеленой» энергии, но и сократить стоимость изготовления солнечных батарей.