Energia solară ia lecții de la floarea-soarelui

Ce se poate face într-o situație în care o celulă solară este statică, iar soarele, din păcate, nu? Trebuie să învățăm din floarea-soarelui, spun cercetatorii americani. La urma urmei, aceste plante monitorizează în mod constant poziția luminii, întorcându-se după el.

Unghiul dintre baterie solară și incidentul razele pe ea este extrem de important pentru a obține o eficiență maximă de absorbție a luminii, și, prin urmare, împreună cu panouri solare scumpe oferi sistem complex made și mai puțin costisitoare și cu motor de antrenare. Și panouri pentru acasă folosesc un astfel de sistem rotativ, din păcate (sau din fericire - pentru buzunarul nostru), care nu sunt echipate, cu toate consecințele pentru eficiența instalației. Astfel, devine evident necesitatea de a crea o tehnologie de ajustare mecanică simplă și ieftină, care ar putea veni la om la îndemână în stradă.

După vizionarea floarea-soarelui, la Universitatea din Wisconsin din Madison angajați (SUA) au dezvoltat un nanocompozit care se poate răsuci și pentru a muta ca răspuns la încălzirea razele soarelui. Utilizarea unui astfel de material atunci când instalați bateriile au permis să crească dramatic eficiența globală.

Săgețile galbene simbolizează incidentul lumină asupra compozit, ceea ce face ca materialul să se încrețească, înlocuind din nou panoul de sub razele de soare. (Ilustrația Wiley-VCH.)

Proiectat compozit fotosensibil (sau, mai degrabă, căldura sensibilă, deoarece încălzit razele soarelui), se bazează pe utilizarea elastomerilor cu cristale lichide (LCE), care sunt capabile să schimbe ordinea lor internă ca răspuns la iradiere cu lumină. Această reordonare (sau orientare), în cadrul rezultatelor semnificative la modificări mecanice concrete: materialul incepe sa „curl“, lovind lumina solară, și apoi, fiind în umbră, relaxeaza la starea inițială. Supernova LCE în sine nu este nimic, dar oamenii de știință au fost capabili să-i mult mai sensibile face prin adăugarea nanotuburilor de carbon cu un singur perete.

Faptul că LCE sunt sensibile numai la lungimi de undă de lumină, care sunt în curs de încălzire, poate absorbi în mod eficient, în timp ce b Cele mai multe dintre lumina soarelui va dispărea pur și simplu. nanotuburi de carbon, în contrast, absorb efectiv o largă gamă de lungimi de undă generatoare de căldură, și care asigură o tranziție de fază în LCE-matrice. Și apoi devine posibil să se utilizeze o oglindă parabolică simplu plasat în spatele LCE-matrice pentru concentrarea luminii.

Mecanismul final este după cum urmează, așa cum se arată în figură: o coloană de LCE-compozit de susținere, un panou solar, astfel încât în ​​timpul zilei, una sau două coloane din toate timpurile erau direct împotriva luminii și încălzite, înclinați bateria la unghiul dorit (vezi video de mai jos. ). Autorii dezvoltării spun că, atât în ​​testele de laborator și de teren, sistemul LCE-poziționare a arătat o fotocurentul semnificativ mai mare comparativ cu panourile convenționale.

Doar două lucruri sunt prezentate aici discutabile: bine, atunci când panoul este mic și lumină, la fel ca în film, dar apoi derutat de atunci nu este foarte mult. Și dacă LCE-compozit pentru a rezista (și chiar mai mult - să se deplaseze în sus și în jos) pot ambalaj adecvat pentru utilizare acasă? O baterie de energie solară? Și cât de mult din acest compozit va avea nevoie? Și în al doilea rând, nu LCE și nanotuburi de carbon „într-un singur flacon“ șase piloni pereche mai ieftin de actuatori, iluminat senzor și un computer de control mic ..?

O descriere detaliată a noilor sisteme compozite de poziționare solare pot fi găsite în revista Advanced Materials.