Неровная поверхность увеличила эффективность солнечных батарей

Ученые выяснили, что встраивание маленьких куполов в поверхность органических солнечных элементов может увеличить их эффективность на две трети, одновременно улавливая свет с более широкого угла.

Обычно солнечные батареи плоские, что увеличивает поверхность, обращенную к солнцу. Однако этот дизайн эффективен только при определенном угле свечения солнца, и обычно панели наклоняются под углом от 15 до 40 градусов, чтобы извлечь максимум энергии.

В новом исследовании ученые из Университета Абдуллы Гюль в Турции провели сложные симуляции, чтобы оценить, как полусферические выпуклости могут улучшить эффективность органических солнечных панелей.

Вместо того чтобы создавать физические версии солнечных элементов с выпуклостями, ученые использовали 3D-анализ конечных элементов, сравнивая их с плоскими поверхностями. Результаты показали улучшение поглощения света на 36% и 66%, в зависимости от поляризации света. Такие выпуклости также позволяли свету проникать с более широкого угла, обеспечивая угловое покрытие до 82 градусов.

Хотя физические версии солнечных батарей с выпуклостями пока не построены, исследователи видят потенциал использования этой концепции не только для крыш солнечных батарей, но и в системах с переменными световыми условиями, таких как носимая электроника.