Stapel winziger Linsen, die wie umgekehrte Pyramiden aussehen, könnten Solarmodule aufpeppen und ihnen helfen, sowohl an sonnigen als auch an bewölkten Tagen mehr Licht aus jedem Winkel einzufangen.
Sonnenkollektoren funktionieren am besten bei direkter Sonneneinstrahlung, weshalb einige Solarsysteme den großen Feuerball über den Himmel verfolgen und sich ihm zuwenden, um maximales Licht zu erhalten. Leider ist eine solche Tracking-Technologie teuer und bewegliche Teile können kaputt gehen.
Mängel wie diese motivierten Forscher in Stanford, eine Alternative zu entwickeln. Die daraus resultierende Technologie – Axially Graded Index Lens oder kurz AGILE genannt –bietet eine Möglichkeit, die Effizienz statischer Solarmodule auch bei diffusem Licht zu steigern, sagten die Autoren Nina Vaidya und Olav Solgaard in a begutachtetes Papier. PRototype-Arrays von AGILE-Linsen konzentrierten Licht erfolgreich auf einen 3x kleineren Bereich, während sie im besten Fall 90 % ihrer Leistung beibehielten, und weit vor einfacheren Konzentratoren, wenn das Licht schräger war (manchmal können Konzentratoren Lichtintensität opfern, aber herauskommen vor dem Sammelwinkel).
Das Konzentrieren von Licht, um mehr Energie aus Sonnenkollektoren herauszuholen, ist nichts Neues, aber die Autoren weisen darauf hin, dass Konzentratoren wie z Fresnel-Linsen und Spiegel bieten nur „bescheidene Akzeptanzwinkel.“ Ganz nebenbei gelingt es dem pyramidenförmigen Design auch in a glamourös zu wirken Videos rendern neben dem Papier veröffentlicht.
Der AGILE-Linsenprototyp in drei Entwicklungsstadien. A: Verbundglas. B: mit Alu-Seitenwänden. C: mit einer Licht absorbierenden Solarzelle.
Das Internet ist übersät mit netten Ideen, die uns helfen könnten, mehr Energie aus der Sonne zu gewinnen. Viele lassen sich von Dingen in der Natur inspirieren, wie z Schmetterlingsflügel, fliegende Augen, Blütenblätter und sogar Kugelfisch. Das Design für AGILE „stammt nicht aus der Natur“, so Vaidya, aber das Papier räumt ein, dass „es Merkmale von AGILE gibt, die in der Netzhaut von Fischen zu finden sind (z Gnathonemus) und Facettenaugen bei Insekten (zB Schmetterlinge), wo ein Gradientenindex als Antireflexion vorhanden ist, um die Übertragung zu maximieren und die Tarnung zu ermöglichen.“
Obwohl die Forscher keine Pläne zur Kommerzialisierung von AGILE ankündigten, wurden die Prototypen mit Blick auf die Solarindustrie unter Verwendung leicht verfügbarer Materialien entwickelt, so a Stanford Pressemitteilung.
„Umfassende und erschwingliche saubere Energie ist ein wesentlicher Bestandteil der Bewältigung der dringenden Herausforderungen in Bezug auf Klima und Nachhaltigkeit“, sagte Vaidya. „Wir müssen technische Lösungen katalysieren, um dies Wirklichkeit werden zu lassen.“