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研究人员推出被动向日性太阳能发电装置

发布:admin01-01分类: 前沿技术

这个有趣的自然现象为威斯康星大学麦迪逊分校电气和计算机工程师带来了启发,他通过模拟向日葵的活动,发明了被动向日性太阳能发电装置,并将应用于新一批太阳能发电系统。

广阔的田野中,一株株迎风傲立的向日葵在明媚的阳光下从东到西慢慢旋转,每片叶子都在努力地跟随着太阳的移动方向获得更多的阳光,这一自然想象被称为向日性。

这个有趣的自然现象为威斯康星大学麦迪逊分校电气和计算机工程师带来了启发,他通过模拟向日葵的活动,发明了被动向日性太阳能发电装置,并将应用于新一批太阳能发电系统。

不同于其他活跃的太阳能系统采用GPS或发动机为动力的复位面板来追踪太阳位置,江洪睿教授通过利用材料的特殊性能发明了被动式向日太阳能面板,以最大限度地接受垂直阳光照射。

碳纳米管有着广泛的吸收范围,包括可见光及红外线等。江教授表示,这点值得我们利用起来,我们可能将阳光作为直接驱动。

当阳光直射在太阳能面板下的镜面上时,将会聚焦在由液晶弹性体(LCE)组成的含有碳纳米管的多层传动器上,碳纳米管吸收了太阳光线之后会逐渐升温,液晶弹性体则在外部环境和内部驱动器之间的热微分作用下开始收缩。

这一系列的活动将会驱使整个装置调整到阳光照射最强烈的角度。当太阳在天空中逐渐移动,制动器将逐渐冷却,重新膨胀,新的液晶弹性体则将会继续收缩,使太阳能面板重新定位。太阳走到哪里,这种太阳能发电装置将会调整角度跟到哪里。

在江教授的测试中,这种新的太阳能发电系统帮助太阳能电池板效率提升了约10%,并且仅需要对太阳能电池板材料进行改进。另外,被动系统意味着这一装置不需要发动机和电路来帮助增加能量获取。

实验中所采用的材料近年来才开始被应用于光伏领域,目前江教授和他的团队正在研究如何对其加以改进,以驾驭更大的太阳能板,从而使净能量获取最大化。

江教授表示,他十分希望看到更多的太阳能装置毫不费力地追随阳光,正如他所受到启发的向日葵那样。这来源于大自然伟大的力量。对于他的新理念,江教授这样表示。

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