태양 전지판은 피라미드 렌즈를 사용하여 흐린 날 작동합니다

저널 Microsystems & 나노공학, 스탠포드 연구진이 장치 발표

빛을 효과적으로 모으고 집중시킬 수 있습니다. 이는 다양한 주파수의 방사선과 함께 작동하며 직접광뿐만 아니라 산란광도 수집합니다.

광학 장치인 AGILE은 반전된 장치입니다. 끝이 잘린 피라미드. 빛은 모든 각도에서 타일로 마감된 정사각형의 상단으로 들어오고 아래쪽으로 향하므로 나갈 때 더 밝은 지점을 만듭니다.

장치의 작동 원리는 확대경과 유사합니다.유리. 그러나 이러한 렌즈에서는 방사선원이 이동할 때 초점이 이동하고 AGILE은 빛이 떨어지는 각도에 관계없이 태양 광선을 한 지점에 집중시킵니다.

장치에 사용되는 엔지니어굴절률이 다른 유리 및 폴리머. 생성된 렌즈는 그라데이션 인덱스가 있는 재질입니다. 레이어는 부드러운 곡선이 아닌 단계적으로 빛의 방향을 변경합니다. 동시에 피라미드의 측면은 미러링되므로 잘못된 방향으로 가는 모든 방사선은 다시 반사됩니다.

AGILE 피라미드 어레이. 출처: Nina Vaidya, 스탠포드 대학교

프로토타입 장치를 사용하여 과학자들은 렌즈 표면에 닿는 빛의 90% 이상을 포착할 수 있었습니다. 출력은 들어오는 빛보다 3배 더 밝은 광점을 생성했습니다. 

태양 전지판은 켜져 있을 때 가장 잘 작동합니다.직사광선이 그들에게 떨어진다고 연구원들은 설명합니다. 가능한 한 많은 에너지를 수집하기 위해 많은 태양 전지판은 태양의 움직임을 따라 회전합니다. 이 기술은 효율성을 높이지만 생산 및 사용 비용을 증가시킵니다. 개발자들은 AGILE의 도움으로 이러한 동적 시스템을 포기할 수 있다고 믿습니다.

그들은 또한 새로운 시스템이 고체 조명, 레이저 커넥터 및 광통신 네트워크의 조명 제어에 유용할 것이라고 믿습니다.

표지 이미지: Nina Vaidya, Stanford University

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