新技術(shù)！全息集光器能使太陽能電池板的效率提高2021-05-28 08:02
美國亞利桑那大學的科學家們發(fā)明了一種全息集光器，據(jù)稱能使太陽能電池板的效率提高4．5％。
新技術(shù)！全息集光器可提高太陽能產(chǎn)量
在《光子學與能源》（JPE）雜志上發(fā)表的論文《全息低濃度光學系統(tǒng)提高常規(guī)太陽能電池板的光收集效率》中，其創(chuàng)作者稱，該集光器由一個低成本的全息光學元件（HOE）和一個擴散器構(gòu)成，可以輕松嵌入到傳統(tǒng)的光伏組件中。
在該系統(tǒng)設(shè)計中，光學元件對稱地放置在太陽能板的中心，以增加有效集光區(qū)的長度。學者們解釋道：“HOE的左半部分將光線衍射到非活性模塊表面積（IMSA）左側(cè)的光伏電池上，HOE的右半部分將光線衍射到右側(cè)的電池上，此外，該系統(tǒng)中的每個全息圖都能分離陽光的顏色，并將其引導到面板內(nèi)的太陽能電池。”
據(jù)研究人員稱，這種系統(tǒng)配置使從收集器衍射的光超過了模塊玻璃蓋的臨界角，從而擴大了收集并傳輸光到太陽能電池的距離。
該集光器在雙軸和單軸跟蹤的光伏系統(tǒng)以及固定的非跟蹤陣列中進行了測試。在模擬中還考慮了由擴散器散射的光和由全息圖衍射到光伏電池表面的光的多重相互作用。蓋玻片的厚度被假定為3．2毫米。美國小組還明確指出，簡單起見，假設(shè)IMSA的分布是均勻的，盡管它在常規(guī)的太陽能電池板中不是均勻分布的。
科學家表示：“對于一個具有IMSA為8．25％的模塊的系統(tǒng)，在直接照明的情況下，相應(yīng)的年發(fā)電量提高分別為4．5％、4．1％和3．8％。在直接和漫射太陽能照明的情況下，相應(yīng)的年發(fā)電量提高分別為4．3％、4．0％和3．6％。”
展望未來，科學家們打算在具有優(yōu)化厚度和折射率調(diào)制曲線的材料（例如重鉻明膠）中測試這種收集器。
新技術(shù)！全息集光器可提高太陽能產(chǎn)量
在《光子學與能源》（JPE）雜志上發(fā)表的論文《全息低濃度光學系統(tǒng)提高常規(guī)太陽能電池板的光收集效率》中，其創(chuàng)作者稱，該集光器由一個低成本的全息光學元件（HOE）和一個擴散器構(gòu)成，可以輕松嵌入到傳統(tǒng)的光伏組件中。
在該系統(tǒng)設(shè)計中，光學元件對稱地放置在太陽能板的中心，以增加有效集光區(qū)的長度。學者們解釋道：“HOE的左半部分將光線衍射到非活性模塊表面積（IMSA）左側(cè)的光伏電池上，HOE的右半部分將光線衍射到右側(cè)的電池上，此外，該系統(tǒng)中的每個全息圖都能分離陽光的顏色，并將其引導到面板內(nèi)的太陽能電池。”
據(jù)研究人員稱，這種系統(tǒng)配置使從收集器衍射的光超過了模塊玻璃蓋的臨界角，從而擴大了收集并傳輸光到太陽能電池的距離。
該集光器在雙軸和單軸跟蹤的光伏系統(tǒng)以及固定的非跟蹤陣列中進行了測試。在模擬中還考慮了由擴散器散射的光和由全息圖衍射到光伏電池表面的光的多重相互作用。蓋玻片的厚度被假定為3．2毫米。美國小組還明確指出，簡單起見，假設(shè)IMSA的分布是均勻的，盡管它在常規(guī)的太陽能電池板中不是均勻分布的。
科學家表示：“對于一個具有IMSA為8．25％的模塊的系統(tǒng)，在直接照明的情況下，相應(yīng)的年發(fā)電量提高分別為4．5％、4．1％和3．8％。在直接和漫射太陽能照明的情況下，相應(yīng)的年發(fā)電量提高分別為4．3％、4．0％和3．6％。”
展望未來，科學家們打算在具有優(yōu)化厚度和折射率調(diào)制曲線的材料（例如重鉻明膠）中測試這種收集器。
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