اخبار علوم پایه

برج‌های ۳ بعدی خورشیدی

Image_B-11-1000x450
نوشته شده توسط سید محمد حسین خلیلی

محققان دانشگاه MIT برج‌هایی از سلول‌های خورشیدی ساختند که پایداری بیشتری در خروجی انرژی خورشیدی دارد.
بیشتر پنل‌های خورشیدی به صورت تخت هستند و معمولاً روی پشت‌بام‌ها قرار می‌گیرند، زیرا برای آن طراحی‌شده‌اند که نور خورشید را زمانی که به طور مستقیم و از بالا می‌تابد مهار کنند. با این حال زمانی که زاویه برخورد پرتوهای خورشید تغییر می‌کند، کارایی این پنل‌ها به سرعت کاهش پیدا می‌کند.
برای رفع این ناکارآمدی، دانشمندان با بسیاری از فناوری‌های جدید در حوزه سلول‌های خورشیدی آزمایش‌های انجام دادند؛ ازجمله استفاده از نانو ساختارهای سه‌بعدی برای به دام انداختن نور و افزایش میزان جذب انرژی خورشید. با این حال در یک مطالعه جدید درحوزهٔ انرژی و علوم محیط زیست، یک تیم از دانشگاه MIT با تغییر رویکرد، اقدام به تغییر شکل پنل‌های خورشیدی نمودند که در نهایت موفق به توسعه یک فرم سه‌بعدی شدند که تا ۲۰ بار توان خروجی را افزایش می‌دهد.
علاوه بر این یکنواختی بیشتر و پایداری بیشتری در خروجی توان خواهیم داشت. با وجود افزایش هزینه تولید برای پنل‌های سه‌بعدی نسبت به پنل‌های معمولی، محققان معتقد هستند، انرژی خروجی بالاتر این مورد را جبران می‌کند.

Image_A-12

برای تعیین شکل مناسب پنل ها؛ محققین به کمک شبیه‌سازی کامپیوتری کارایی مدل‌های مختلف را بررسی کردند. در ابتدا این مدل‌سازی‌ها نشان داد که اشکال پیچیده مثل مکعبی که در هر وجه آن یک فرورفتگی باشد، یک افزایش ۱۰ تا ۱۵ درصدی در توان خروجی در مقایسه با یک مکعب معمولی دارد؛ اما مشکل در اینجاست که ساخت چنین اشکال پیچیده‌ای کمی مشکل است.
در آزمایش میدانی، شکل‌های مختلف از جمله پنل‌های مکعبی شکل یا ساختارهای پیچیده‌تر مانندِ ساختار آکاردئونی مورد بررسی قرار گرفت. دانشمندان هنوز به دنبال آزمایش‌های بیشتر برای طراحی استراتژی استفاده از این برج‌های خورشیدی هستند.
با این حال طراحی آکاردئونی برای پنل های خورشیدی علاوه بر اینکه مزیت‌های طراحی جدید را دارد، چون از پنل‌های تخت به صورت ماژولار ساخته می‌شود می‌تواند هزینه‌های طراحی و ساخت پنل های با شکل پیچیده را نداشته باشد.
امید است با استفاده بیشتر از انرژی‌های پاک از مصرف بی‌رویه سوخت‌های فسیلی کاسته شود.

درباره نویسنده

سید محمد حسین خلیلی

دیدگاه شما چیست