Saudyjscy naukowcy przeprowadzili serię eksperymentów z ogniwami słonecznymi w formie małej kuli. Okrągły kształt fotokonwertera pozwala lepiej uchwycić odbite i rozproszone światło słoneczne. W przypadku przemysłowych farm fotowoltaicznych nie jest to rozsądne rozwiązanie, ale w przypadku szeregu zastosowań okrągłe ogniwa słoneczne mogą być prawdziwym dobrodziejstwem.
Grupa naukowców z Uniwersytetu Naukowo-Technologicznego Króla Abdullaha rozszerzyła o nowe badania zakres swoich prac nad tworzeniem paneli słonecznych o różnym stopniu krzywizny powierzchni. W szczególności oni ogniwo słoneczne w kształcie kuli wielkości piłki tenisowej i przeprowadził z nim wiele eksperymentów. Stało się to możliwe dzięki technologii „fałdowania” płaskich paneli fotowoltaicznych, która polega na tworzeniu za pomocą lasera w podłożu krzemowym rowków, które stanowią miejsce bezpiecznego wygięcia paneli.
Porównanie wydajności płaskiego i sferycznego ogniwa słonecznego o tej samej powierzchni w warunkach wewnętrznych ze sztucznym źródłem promieniowania słonecznego wykazało, że przy bezpośrednim oświetleniu sferyczne ogniwo słoneczne zapewnia o 24% większą moc wyjściową w porównaniu z tradycyjnym płaskim ogniwem słonecznym. Po nagrzaniu elementów promieniami słonecznymi wzrost przewagi elementu okrągłego wzrasta do 39%. Dzieje się tak dlatego, że ogrzewanie zmniejsza wydajność paneli, a kulisty kształt lepiej przekazuje ciepło do przestrzeni i mniej ulega nagrzewaniu (dłużej utrzymuje wysoką sprawność).
Jeżeli okrągłe i płaskie ogniwa słoneczne zbierały tylko rozproszone światło, moc wyjściowa z okrągłego ogniwa była o 60% większa niż uzyskana z płaskiego ogniwa. Co więcej, odpowiednio dobrane tło odblaskowe oraz naukowcy eksperymentujący z różnymi naturalnymi i sztucznymi materiałami odblaskowymi umożliwiły sferycznemu ogniwu słonecznemu o 100% lepsze od płaskiego ogniwa słonecznego pod względem wydajności energetycznej.
Według naukowców sferyczne ogniwa słoneczne mogą dać impuls do rozwoju Internetu rzeczy i innej autonomicznej elektroniki. Podsumowując, obiecują, że będą tańsze niż stosowanie płaskich ogniw słonecznych. Okrągłe panele słoneczne nie wymagają systemów śledzenia słońca. Mogą również działać lepiej, gdy są używane w pomieszczeniach zamkniętych.
W kolejnym etapie badań naukowcy zamierzają sprawdzić skuteczność okrągłych paneli słonecznych w różnych częściach Ziemi w szerokim zakresie możliwego oświetlenia. Liczą także na stworzenie sferycznych ogniw słonecznych o dużej powierzchni: od 9 do 90 m2. Wreszcie naukowcy planują zbadać inne formy zakrzywionych powierzchni ogniw słonecznych, mając nadzieję na znalezienie idealnego rozwiązania do konkretnych zastosowań.
Źródło: 3dnews.ru