تضاعف إنتاج الطاقة الشمسية

هذه المقالة كتبت بواسطة قطاع الأخبار في EgyExporter.com منصة الصادرات المصرية.
ابتكر باحثون في جامعة ستانفورد جهازًا فريدًا باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد. التي يمكنها تحسين قدرة المصفوفات الشمسية على التقاط الطاقة والتخلص من متطلبات أجهزة التتبع الميكانيكية. حيث تجمع أداة العدسة الفهرسية المتدرجة محوريًا (AGILE) للفريق على شكل هرم مقلوب بدون رأس. ايضاً أكثر من 90٪ من الضوء الذي تتعرض له وتوجهه بطريقة تضاعف سطوعه ثلاث مرات. بينما لدى AGILE القدرة على المساعدة في تطوير الألواح الشمسية التي تكون أصغر حجمًا وأقل تكلفة وأكثر فاعلية من المصفوفات الشمسية الحالية. التي تتعقب الشمس عبر السماء. لذلك نري تضاعف إنتاج الطاقة الشمسية بجهاز مطبوعة ثلاثية الأبعاد.

تقول مصممة الجهاز Nina Vaidya أردنا صنع شيء يأخذ الضوء ويركزه في نفس المكان حتى لو غيّر المصدر الاتجاه. كذلك أجزائه المتحركة أو حاجته إلى الطاقة لتتبع المصدر تجعله نظامًا سلبيًا تمامًا. كما يصبح تركيز الضوء أسهل إلى حد كبير عندما لا تكون هناك حاجة لتتبع الأجهزة أو التركيز البصري الذي يغير الأماكن.

التلامس البصري مع خلية شمسية

بينما تم بناء الهرم الزجاجي ذو المؤشر المتدرج على مراحل عند التلامس البصري مع خلية شمسية. لذلك فإن المرحلة النهائية (الزاوية اليمنى السفلية) من الهرم تمتص وتركز غالبية الضوء الساقط. مما يعطيها مظهرًا قاتمًا الصورة بإذن من نينا فيديا.
حيث تم بناء الهرم الزجاجي ذو المؤشر المتدرج على مراحل عند التلامس البصري مع خلية شمسية. لذلك فإن المرحلة النهائية (الزاوية اليمنى السفلية) من الهرم تمتص وتركز غالبية الضوء الساقط. مما يعطيها مظهرًا قاتمًا. وايضاً الصورة مجاملة من نينا فيديا
تعظيم فعالية الطاقة الشمسية

التركيز السلبي للضوء

حيث تم تجهيز العديد من الأنظمة الكهروضوئية بأجهزة تتبع للطاقة الشمسية نظرًا لأن قدرتها على التقاط ضوء الشمس. كما تعتمد على مواجهتها للشمس مباشرة. وكذلك تدور هذه الأنظمة في اتجاه واحد ذهابًا وإيابًا عند تكوينها بمحور واحد. وذلك لتعظيم تعرض لوحة الضوء تستخدم أجهزة التتبع ثنائية المحور. من ناحية أخرى مرآة بشكل متكرر لعكس ضوء الشمس على جهاز استقبال ثابت.

إنتاج الطاقة الشمسية بجهاز مطبوعة ثلاثية الأبعاد

كما يتحرك كلا النظامين النشطين جنبًا إلى جنب مع الشمس وينتجان طاقة أكثر من نظرائهما الثابتين. لكن مهندسي ستانفورد يزعمون أنهما أكثر تكلفة ويصعب بناؤها. وبالتالي طور الفريق أداةً مبنية من مادة تهدف إلى التركيز السلبي للضوء المشتت في نقطة محورية من أجل تمكين التقاط أكثر فعالية للطاقة الشمسية.

كذلك يشبه جهاز AGILE العدسة المكبرة من حيث أنه يركز أشعة الشمس في نقطة أصغر وأكثر إشراقًا. ولكن بدلاً من تتبع الشمس فإنه يوجه جميع أشعة الشمس إلى نفس الناتج. كما يزعم الباحثون أنه من الممكن زيادة إنتاج الألواح الشمسية المحمولة الأقل تكلفة والأكثر تكلفة عن طريق. إضافة طبقة من هذه الأجهزة لتحل محل السيليكون المستخدم حاليًا لتضمين الوحدات الشمسية الموجودة.