Tăng hiệu suất thu năng lượng mặt trời

Các chuyên gia Trung Quốc sử dụng máy gia công cỡ nhỏ để chế tạo ra những thấu kính Fresnel gần như phẳng hoàn toàn, có khả năng giúp tăng hiệu suất của các tấm pin mặt trời.

Vào đầu thế kỷ 19, kỹ sư - nhà vật lý người Pháp Augustin - Jean Fresnel là người đã phát minh ra thấu kính Fresnel. Thấu kính này có đặc điểm tương tự thấu kính quang học phẳng hai mặt thông thường.

Tuy nhiên, ở thấu kính Fresnel, đỉnh của vòng tròn đồng tâm tập trung ánh sáng vào một điểm phía sau ống kính. Thấu kính Fresnel gồm những vòng tròn đồng tâm, đôi khi ánh sáng không hội tụ ở khe các đỉnh vòng tròn đồng tâm, nên độ sâu của thấu kính giảm đi đáng kể so với một thấu kính lồi tiêu chuẩn, chất lượng ảnh qua thấu kính Fresnel thường không cao. Do đó, các chuyên gia thường hạn chế sử dụng ống kính Fresnel khi muốn chụp ảnh mà không muốn bỏ qua những chi tiết đẹp.

Gần đây nhất, thấu kính Fresnel được sử dụng làm gương chiếu hậu xe hơi, cho phép người điều khiển quan sát phía sau xe với góc rộng hơn. Ngoài ra, thấu kính Fresnel còn được sử dụng như một chiếc kính lúp cầm tay có giá thành rẻ, đáp ứng nhu cầu của những người khiếm thị.

Trong lĩnh vực khai thác năng lượng mặt trời, các chuyên gia đã rất nỗ lực trong việc nghiên cứu sử dụng công nghệ chảo parabol với thiết kế cồng kềnh và nặng nề nhằm gia tăng công suất.

Hiên nay, 3 chuyên gia Y.Cheng, X.D.Zhang và G.X.Zhang thuộc Phòng thí nghiệm Nhà nước về Công nghệ và Dụng cụ đo lường chính xác - Đại học Thiên Tân (Trung Quốc), đã cùng phát triển một công nghệ mới, cho phép xây dựng các cấu trúc bề mặt cần thiết trên thấu kính Fresnel, bao gồm một loạt các hình nón cực nhỏ không phải là đỉnh của các vòng tròn đồng tâm, Do đó, tia sáng tới sẽ hội tụ tại một điểm với độ sâu chính xác hơn trên lớp quang hoạt của tấm pin mặt trời.

Thực nghiệm ban đầu với ống thu năng lượng mặt trời Fresnel được gia công chính xác cho thấy công suất đỉnh đạt được cao hơn gấp 4 lần so với công suất của tấm pin mặt trời thông thường.