Сонячні батареї працюватимуть у похмурий день за допомогою пірамідальних лінз

У роботі, опублікованій у журналі Microsystems & Nanoengineering, дослідники зі Стенфорда представили пристрій,

здатне ефективно збирати та концентрувати світло. Воно працює з випромінюванням різних частот і збирає не тільки пряме, але й розсіяне світло.

Оптичний прилад - AGILE - це перевернутапіраміда з обрубаним кінцем. Світло входить у квадратну, мозаїчну верхню частину під будь-якими кутами і прямує вниз, створюючи яскравішу пляму на виході.

Принцип роботи пристрою схожий на збільшувальнийСкло. Але в таких лінзах фокус зміщується при русі джерела випромінювання, а AGILE концентрує сонячні промені в одній точці, незалежно від того, під яким кутом падало світло.

Інженери використовували для свого пристроюскла та полімери з різним коефіцієнтом заломлення. Створена лінза - це матеріал із градієнтним індексом. Шари змінюють напрямок світла східчасто, а не по плавній кривій. При цьому сторони дзеркальні пірамід, тому будь-яке випромінювання, що йде в неправильному напрямку, відбивається назад.

Масив пірамідок AGILE. Джерело: Nina Vaidya, Stanford University

За допомогою прототипу пристрою вчені змогли захопити понад 90% світла, що потрапляє на поверхню лінзи. На виході формувалися світлові плями, які були втричі яскравішими за світло.

Сонячні панелі найкраще працюють, коли наних падає пряме сонячне світло, пояснюють дослідники. Щоб зібрати якомога більше енергії, багато сонячних батарей обертаються, слідуючи за рухом Сонця. Така технологія підвищує їхню ефективність, але робить виробництво та використання більш витратним. За допомогою AGILE можна відмовитись від таких динамічних систем, вважають розробники.

Вони також вважають, що нова система стане в нагоді для управління світлом у твердотільному освітленні, лазерних з'єднувачах та оптичних мережах зв'язку.

Зображення обкладинки: Nina Vaidya, Stanford University

Читати далі:

Космічний зонд пролетів за 200 км від Меркурія. Подивіться, що він побачив

Вчені розкрили, як вітаміни впливають на захворюваність на рак

Китайський шолом для «читання думок» б'є на сполох, коли людина бачить порноконтент