Phát triển lăng kính giúp pin Mặt trời nhận tối đa ánh sáng ở mọi góc
Công nghệ pin mặt trời bây giờ yêu cầu các solar cell phải hấp thụ ánh nắng một cách trực tiếp mới tạo ra được hiệu suất chuyển đổi cao nhất. Hệ quả nảy sinh là những hệ thống pin mặt trời gắn cố định chỉ có hiệu suất tối đa trong vài tiếng mỗi ngày. Nếu muốn tối ưu hiệu suất từ lúc mặt trời mọc đến khi mặt trời lặn, những tấm solar cell sẽ được trang bị hệ thống cơ học tự thay đổi góc nghiêng cho đúng vị trí ánh sáng chiếu vào. Giải pháp này vừa phức tạp, vừa tốn năng lượng để vận hành máy móc.
Đó là lúc nghiên cứu mới của các kỹ sư đại học Stanford, California, Mỹ sẽ giúp ích cho quá trình phổ biến và tăng tỷ lệ điện mặt trời sản xuất phục vụ con người.
Ánh sáng mặt trời ở mọi góc đều có thể được lăng kính thu lại với cường độ tối đa.
Kết quả nghiên cứu của họ là những lăng kính hình kim tự tháp ngược như trong hình trên. Ánh sáng mặt trời ở mọi góc đều có thể được lăng kính thu lại với cường độ tối đa, trước khi chiếu trực tiếp lên bề mặt các solar cell, để biến photon trở thành dòng electron nhờ hiệu ứng quang điện.
Nhóm kỹ sư đại học Stanford đặt tên lăng kính này là AGILE - Axially Graded Index Lenses, thay thế cho tấm kính phẳng bảo vệ những solar cell trong các tấm pin mặt trời. Thử nghiệm cho thấy lăng kính này hấp thụ được 90% lượng ánh sáng mặt trời chiếu lên bề mặt, rồi sau đó hội tụ lại chùm photon để cường độ ánh sáng tăng gấp 3 lần trước khi chạm tới solar cell. Nhờ đó, tấm pin ở góc nào cũng vận hành hiệu quả, kể cả trong những ngày thời tiết không lý tưởng.
Thành thấu kính là những mặt gương để phản xạ ngược lại ánh sáng.
Nhìn hình, lăng kính có cấu trúc tưởng chừng đơn giản, nhưng nó được tạo ra từ nhiều tầng polymer và thủy tinh chồng lên nhau, mỗi chất liệu lại có hệ số tán xạ khác nhau. Thành thấu kính là những mặt gương để phản xạ ngược lại ánh sáng, triệt tiêu hao phí năng lượng. Cũng nhờ kết cấu nhiều chất liệu như thế này, lăng kính hấp thụ được nhiều dải sóng ánh sáng khác nhau. Thử thách đầu tiên là chọn ra những chất liệu có hệ số tán xạ phù hợp, để khi ghép lại, chúng tạo ra lăng kính hoạt động hoàn hảo nhất. Một thử thách khác trong việc lựa chọn chất liệu là chúng đều phải có tỷ lệ nở nhiệt tương đồng để lăng kính không nứt vỡ.
Công trình nghiên cứu này vừa được đại học Stanford đăng trên tờ tạp chí Microsystems & Nanoengineering.
Nano trong một thế giới cực nhỏ
Khoa học và công nghệ nano (nanoscience and nanotechnology) là một bộ môn khảo sát, tìm hiểu đặc tính những vật chất cực nhỏ, để thao tác (manipulate), chồng chập những vật chất này, xây dựng vật thể to hơn.
Khám phá siêu vật liệu Aerogel của tương lai
Con người luôn đi tìm kiếm và chế tạo ra những vật liệu mới với những tính năng ưu việt trong đó có 'khí đóng băng' Aerogel. Theo những tin khoa học mới gần đây, Aerogel có thể sẽ là loại siêu vật liệu tiềm năng của tương lai.
"Trí tuệ nhân tạo" AlphaGo là gì mà khiến con người thán phục?
AlphaGo là gì? Tại sao AlphaGo lại được nhiều người quan tâm như vậy? Điều gì đã khiến cho bộ máy nhân tạo AlphaGo chiến thắng một kiện tướng cờ vây nhiều năm kinh nghiệm?
Điện thoại giúp nhìn xuyên thấu mọi chất liệu
Các nhà nghiên cứu tại viện công nghệ UT Dallas mới đây đã biến những chiếc điện thoại cầm tay thành thiết bị giúp người dùng có thể nhìn xuyên thấu mọi chất liệu như tường, gỗ, nhựa, giấy…
Trung Quốc chế tạo kính nhìn xuyên thấu quần áo
Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc phát triển thiết bị dò siêu nhỏ cho phép nhìn xuyên qua quần áo hoặc một số vật liệu bìa cứng và giấy.
Skarper DiskDrive: Món phụ kiện giúp xe đạp chuyển động nhưng lại gắn vào phanh?
Điểm đặc biệt của sản phẩm này là không gắn vào bộ chuyển động của xe mà lại gắn vào phanh đĩa, di chuyển phanh để truyền động từ bánh sau.
