Учёные из Стэнфордского университета разработали линзу в виде перевёрнутой усечённой пирамиды, которая всегда фокусирует свет на солнечном элементе, как бы тот ни был ориентирован по отношению к Солнцу. Это позволит собирать солнечную энергию с максимальной эффективностью без системы ориентирования панелей и в условиях далёких от идеальных.
Источник изображения: Nina Vaidya / Stanford University
Впрочем, линза только похожа на усечённую перевёрнутую пирамиду. На деле это многослойная структура из разных полимерных материалов со множеством граней. Учёным пришлось учиться как направлять свет в нужную точку и с заданным коэффициентом преломления в каждом слое, так и учитывать температурное расширение, отличающееся для разных материалов. Иными словами, чтобы призмообразные линзы могли фокусировать свет на фотоэлементе от падающих под разными углами лучей Солнца и при этом не разрушались бы, пришлось провести серьёзное научное исследование, которое удостоилось публикации в престижном журнале Nature.
Источник изображения: Nature
Пассивная технология фокусирования света на фотоэлементах — Axially Graded Index Lenses (AGILE) — в ходе экспериментов показала способность собирать до 90 % падающего света и усиливать его яркость при фокусировке в 3 раза. Нетрудно представить, что это может помочь сократить площадь как самих солнечных панелей, так и занимаемых ими мест, которых, кстати, не так уж много, если во многом полагаться на солнечную энергетику. Например, достаточных площадей нет в Японии, а в Европе под это дело отдаются земли сельскохозяйственного назначения.