211service.com
Adaptivt material kan halvera kostnaden för solenergi
Ett material med optiska egenskaper som förändras för att hjälpa det att fånga mer inkommande solljus skulle kunna halvera kostnaden för solenergi, enligt Glint Photonics , en start som nyligen finansierats av Advanced Research Projects Agency for Energy (ARPA-E).
Sun tracker: Små linser fokuserar solljus på ett adaptivt material som hjälper till att spåra solens rörelser.
Glints adaptiva material minskar avsevärt kostnaden för ett spårningssystem som används i vissa typer av solenergi. Den ändrar sin reflektionsförmåga som svar på värme från koncentrerat solljus på ett sätt som gör det möjligt att fånga ljus som kommer in i olika vinklar under dagen.
Det är välkänt att fokusering av solljus gör det möjligt att använda mindre, billigare solceller. Men detta görs vanligtvis med linser eller speglar, som måste flyttas exakt när solen går fram över himlen för att säkerställa att koncentrerat solljus förblir fokuserat på cellerna. Utrustningen som krävs för det och den stora mängden stål och betong som behövs för att hålla apparaten stadig gör tillvägagångssättet dyrt.
Glints ljuskoncentrator har två delar. Den första är en rad tunna, billiga linser som koncentrerar solljus. Den andra är en glasskiva som tjänar till att koncentrera ljuset mer – upp till 500 gånger – eftersom ljus som samlas över dess yta koncentreras vid dess kanter.
Glasskivan är täckt med reflekterande material på framsidan och baksidan som fångar ljus inuti glaset. En av dessa sidor har den nya adaptiva substansen tillverkad av Glint. När en stråle av koncentrerat ljus från uppsättningen av linser träffar materialet, värmer den upp en del av det, vilket gör att den delen slutar reflekteras, vilket i sin tur låter ljus komma in i glasskivan. Materialet förblir reflekterande överallt annars och hjälper till att fånga det ljuset inuti glaset - och ljuset studsar runt tills det når den tunna kanten av glaset, där en liten solcell är monterad för att generera elektricitet.
Allt eftersom dagen går, rör sig ljusstrålen från linserna och materialet anpassar sig, släpper alltid in ljus endast där ljusstrålen faller, och minskar behovet av att hålla apparaten riktad direkt mot solen.
Glints VD Peter Kozodoy säger att solenergi från dess enheter kan kosta fyra cent per kilowattimme, jämfört med åtta cent per kilowattimme för de bästa konventionella solpanelerna. Denna månad fick företaget de första delbetalningarna av ett anslag på 2,2 miljoner dollar från ARPA-E. ARPA-E-finansieringen kommer att tillåta företaget att skala upp från prototyper som bara är 2,5 centimeter breda för att göra 30-centimeters moduler, nästan tillräckligt stora för kommersiell drift.
Howard Branz , en programdirektör på ARPA-E, säger att den största återstående utmaningen är att öka mängden solljus som kommer till solcellerna, något som behöver förbättras jämfört med proof-of-concept-enheten, där en del av ljuset är absorberas eller reflekteras på vägen till solcellerna.