Ingeniør opdager mægtig kraft i opfindelsen med lille solenergi

Dagens almindeligt anvendte silicium solceller er tunge og omfangsrige, og tager meget plads til at producere strøm. Nyere modeller, fremstillet af bløde materialer, der er fleksible og alsidige, er billigere at producere, men også meget mindre effektive end deres dyrere modstykker.

Susanna Thon, en Johns Hopkins assisterende professor i el- og computerteknik, arbejder på at udvikle solceller, der gifter sig med overkommelige priser og effektivitet. "Hvis du vil installere solcelleanlæg i byer, hvor vi faktisk har brug for magt, du ville elske at kunne bruge disse virkelig højeffektive teknologier, fordi det ville reducere mængden af ​​det område, du har brug for for at generere en rimelig mængde strøm. Men de er bare for dyre, "Thon siger." Og du kan ikke bruge de billigste materialer, fordi de bare ikke fungerer så godt i stor skala. "

Et par år siden, Thon havde en idé om at udvikle omkostningseffektive, skalerbare solkoncentratorer specifikt til disse nyere modeller af solceller. Traditionelle solkoncentratorer bruger store linser og spejle til at samle store mængder lys og fokusere dem ned på et mindre område. Thon og hendes team tog det koncept, byttede de tunge spejle til en let siliciumholdig plast, og skrumpede koncentratorerne ned til en slank en tommer firkant. "Vi minimerede hele designet, "siger hun. Ved hjælp af en mikrokoncentrator, Thon siger, solceller kan absorbere mere lys og øge effekten med op til 20 gange - eller mere afhængigt af den specifikke anvendelse.

Teamets 3D-trykte forme til mikrokoncentratorlinsearrayer-gitre i disse små koncentratorer-lavede derefter linser ud af en fleksibel silikonepolymer. Resultatet er en tynd, gennemsigtigt ark med bump, der ligner formen af ​​en omvendt æggekarton, der kan bindes oven på solceller.

Disse kompakte koncentratorer kan billigt og let skaleres til at dække et større område, Thon siger, gør dem lovende til kommerciel brug.

Thon og hendes team indgav patent på deres oprindelige design, og nu arbejder de på at forbedre teknologien til bedre at indsamle både direkte og indirekte sollys. "Der er masser af lys derude fra solen, der spredes ud af skyer eller fra bygninger, eller du vil måske montere en solcelle på siden af ​​en bygning, hvor det ikke altid vil blive peget direkte på solen, " hun siger.