Линзы Френеля повышают эффективность солнечных панелей

Микромеханическая обработка может использоваться для создания практически плоских линз Френеля, которые усиливают электрическую эффективность солнечных панелей.

К такому выводу пришли китайские ученые.

Линзы Френеля в начале XIX века изобрел французский инженер и исследователь Августин-Жан Френель. Это важные двумерные эквиваленты обычной оптической линзы, обладающие ребрами в концентрических кольцах, которые фокусируют свет в точку позади линзы. Когда для фокусирования используется линза Френеля, качество изображения падает, поскольку концентрические кольца, которые могут использоваться для сокращения глубины линзы по сравнению с обычным аналогом, приводят к тому, что в промежутках между ребрами не проходит часть света. Это ограничивает использование линз Френеля в фотографии и других областях, когда пользователь не желает терять мельчайшие детали.

Зато там, где нет необходимости в высокой детализации, снижение качества кажется вполне приемлемым, особенно если выгода перевешивает потери. Ранее линзы Френеля использовали на маяках для формирования луча света. Позже линзы Френеля нашли применение в зеркалах заднего вида для автомобилей. Также они использовались в недорогих переносных лупах, чтобы помочь людям со слабым зрением или для установки перед телевизионным экраном старых моделей (в СССР с линзой смотрели передачи по известному многим телевизионному приемнику «КВН-49»).

В связке с солнечными панелями и солнечными батареями для повышения эффективности ученые попытались использовать тяжелые параболические отражатели. И вот теперь исследователи из университета Тяньцзиня разработали технологию, которая позволяет создавать необходимые поверхностные структуры на линзах Френеля, множество микроскопических конусов, а не концентрические ребра, с тем, чтобы свет фокусировался в точку на более точную глубину фотоактивного слоя панели.

Первичные испытания солнечного коллектора Френеля показали, что достижимая пиковая мощность вчетверо выше значения, доступного со стандартными панелями. При этом стоимость устройства остается доступной и выгодной.