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Nouvelle technologie! Le concentrateur holographique améliore l'efficacité des panneaux solaires

Issuing time:2021-06-01 09:53

Dans l'article "le système optique holographique à faible concentration améliore l'efficacité de la collecte de la lumière des panneaux solaires conventionnels" publié dans la revue Photonics and energy (JPE), son créateur a déclaré que le collecteur de lumière se compose d'un élément optique holographique (HOE) à faible coût et d'un diffuseur, qui peut être facilement intégré dans des modules photovoltaïques traditionnels.


Dans la conception du système, les éléments optiques sont placés symétriquement au centre du panneau solaire pour augmenter la longueur de la zone de collecte de lumière efficace. Les chercheurs ont expliqué que "la moitié gauche de la houe diffracte la lumière vers la cellule photovoltaïque sur le côté gauche de la surface du module inactif (IMSA), et la moitié droite de la houe diffracte la lumière vers la cellule sur le côté droit. De plus, chaque l'hologramme dans le système peut séparer la couleur de la lumière du soleil et la guider vers la cellule solaire du panneau."


Selon les chercheurs, cette configuration du système permet à la lumière diffractée du capteur de dépasser l'angle critique du couvercle en verre du module, augmentant ainsi la distance pour collecter et transmettre la lumière à la cellule solaire.


Le collecteur a été testé dans un système photovoltaïque à suivi à deux axes et à axe unique et un réseau fixe sans suivi. L'interaction multiple entre la lumière diffusée par le diffuseur et la lumière diffractée de l'hologramme à la surface de la cellule photovoltaïque est également considérée dans la simulation. L'épaisseur du verre de couverture est supposée être de 3,2 mm. L'équipe américaine a également précisé que, par souci de simplicité, la distribution de l'IMSA est supposée être uniforme, bien qu'elle ne soit pas uniformément distribuée dans les panneaux solaires conventionnels.


"Pour un système avec 8,25 % de modules IMSA, avec éclairage direct, les augmentations annuelles correspondantes de la production électrique sont respectivement de 4,5 %, 4,1 % et 3,8 %. Dans le cas de l'éclairage solaire direct et diffus, les augmentations annuelles correspondantes de la production électrique sont de 4,3 %, 4,0% et 3,6%, respectivement.


À l'avenir, les scientifiques ont l'intention de tester de tels collecteurs dans des matériaux avec des courbes de modulation d'épaisseur et d'indice de réfraction optimisées, tels que la gélatine dichromatique.


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