Производителност На Слънчевия Панел, Повишена От Origami

{h1}

Днес слънчевите панели са плоски, но сгъването им по начини, подобни на оригами, биха могли да помогнат драстично да увеличите количеството мощност, която биха могли да генерират.

В днешно време слънчевите панели са плоски, но сгъването им по начини, подобни на оригами, би могло да помогне драстично да се увеличи количеството мощност, което биха могли да генерират, казват учените.

Изследванията на слънчеви или фотоволтаични панели досега ги поддържат плоски до голяма степен, за да не позволят да хвърлят всякакви сенки, които биха могли да намалят количеството светлина, което биха могли да добият. Двуизмерните панели също са много по-лесни за инсталиране на покриви и са добре пригодени за стандартните техники за широкомащабно изработване.

Все пак триизмерните слънчеви панели по принцип биха могли да поемат повече светлина и да генерират повече енергия от плосък панел със същия отпечатък на площта, което може да се окаже полезно в обстоятелства, когато наличното пространство е ограничено. Идеята е, че всяка светлина, която нормално може да отразява неизползваната повърхност на слънчевия панел, може да се хване за друг панел.

„Това беше напълно„ биологично вдъхновена “идея“, казва изследователят Джефри Гросман, теоретичен физик в MIT. "Бях на поход до езерото Тахо в Калифорния и забелязах формите на дърветата и се чудех:" Защо те имат дадена форма спрямо друга? "

Еволюция на слънчевия панел

За да проучат оптималната форма, която може да приеме 3-D панел, за да добият най-много светлина, учените използват "генетичен алгоритъм" за еволюция на слънчеви панели в компютърна симулация.

Моделът те разработиха произволно сбъркани плоски, триъгълни двустранни слънчеви панели и анализираха, която генерира най-голяма мощност, когато виртуално слънце се движеше по небето. След това най-добрите бяха "чифтосани" заедно за "потомство", които комбинираха характеристики на всеки с "мутации", които варираха структурите им. След това този процес се повтаря в продължение на милиони поколения, за да се види какво може да се развие.

Ако приемем приблизително 1075 квадратни фута (100 квадратни метра), плоските слънчеви панели ще генерират около 50 киловатчаса дневно. За сравнение, най-добрите 3-D структури, които изследователите измислят - назъбени струпвания от 64 триъгълника - биха могли да събират повече от 60 киловатчаса дневно, ако устройствата са високи 6,5 фута (2 метра) и до 120 киловатчаса дневно, ако дизайните бяха високи около 33 фута (10 метра).

Тъй като тези назъбени клъстери вероятно ще се окажат трудни за използване, учените проучиха опростена версия, която нарекоха "фуния", наподобяваща квадратна кутия, чиито страни са затворени в средата, дизайн, който генерира почти толкова енергия, колкото най-добрите еволюирали структури,

„Първоначално смятах, че подобни конструкции ще бъдат полезни само в ситуации, когато площта е с най-висока цена - например покриви,“ казва Гросман. "Напоследък обаче ние проучваме все повече и повече упътвания за идеи, които могат да направят 3-D структури по-привлекателни от плоските панели, дори когато площта не е ограничена."

Без подвижни части

Например, 3-D слънчевите панели могат да бъдат толкова лесни за изпълнение, колкото и плоските, като същевременно генерират повече енергия - например, като се възползват от отразената от земята светлина, каза Гросман. Две трети от цената на панела за жилищна или търговска инсталация на покрива се дължи на разходите за модула и инсталацията, а не на разходите за силиций или друг материал, който преобразува слънчевата енергия в електричество. Човек би могъл да си представи доставянето на 3-D панели плоски и след това да ги отваря като оригами за употреба.

Също така, с 3-D слънчеви панели, начинът, по който са настроени техните компоненти, те генерират енергия равномерно през целия ден. За да постигнете същото с плоски панели, човек трябва да ги подреди на системи, които проследяват движението на слънцето по небето, "което е голям бум, тъй като наистина не искате движещи се части да седят на вашия покрив", Grossman казах. „Всичко, което се движи, може да се счупи лесно с времето и се нуждае от повече поддръжка.“

"Развълнуван съм от факта, че такава на пръв поглед проста идея би могла да помогне за намаляване на цената на слънчевата енергия", добави Гросман. Изследователите се обединяват с експерименталисти, за да създадат прототипи на своите компютърно генерирани дизайни.

Учените подробно откриха своите открития онлайн 16 февруари в писма по приложна физика.

  • 10 дълбоки иновации напред
  • 7 джаджи, които промениха света
  • Недостигът на редки земни елементи може да осуети иновациите


Видео Добавка: Питър Джоузеф - Социална патология.




Изследване


Как Работи Лъчевата Болест
Как Работи Лъчевата Болест

Екстремни, Водородни Смазващи Физици Ни Тласкат В „Нова Ера На Свръхпроводимост“
Екстремни, Водородни Смазващи Физици Ни Тласкат В „Нова Ера На Свръхпроводимост“

Наука Новини


Митовете За Рака Продължават Да Съществуват, Показва Проучване
Митовете За Рака Продължават Да Съществуват, Показва Проучване

Рядък Птичи Грип Поразява Котките: Какво Трябва Да Знаете
Рядък Птичи Грип Поразява Котките: Какво Трябва Да Знаете

Учените Са Доволни От Предложението За Бюджет На Обама За 2012 Г.
Учените Са Доволни От Предложението За Бюджет На Обама За 2012 Г.

В Снимки: Разходка През Древна Фуга „Излитане“
В Снимки: Разходка През Древна Фуга „Излитане“

Диан Фоси
Диан Фоси


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com