Повышение эффективности экологически чистых солнечных батарей за счет преобразования энергии ветра в электричество высокого напряжения

Исследовательская группа под руководством профессора Ли Джу Хека из DGIST Департамента энергетических наук и инженерии успешно разработала устройство для сбора энергии, которое повышает эффективность солнечной энергии за счет удаления и предотвращения поверхностного загрязнения солнечных элементов.

Устройство, разработанное в результате совместных исследований с доктором Сын Ван Чулем из Центра мехатроники и производственных технологий Samsung Electronics, преобразует силу трения в электрическую энергию с помощью генератора энергии трения и электрификации и подает ее на электродинамический экран для предотвращения и удаления загрязнений на поверхности. поверхность солнечных элементов, тем самым постоянно поддерживая эффективность выработки солнечной энергии.

Солнечные элементы признаны устойчивым источником энергии, но они требуют регулярного обслуживания из-за потенциального снижения производства энергии, вызванного поверхностным загрязнением панелей. Традиционно для очистки солнечных панелей от пыли требовался человеческий труд.

Однако использовать людей в экстремальных условиях, таких как пустыни, горные районы и даже в космическом пространстве, непрактично. Поэтому исследования беспилотной технологии для предотвращения и удаления поверхностного загрязнения солнечных панелей продолжаются.

В настоящее время проводятся исследования по использованию технологии электродинамического экрана, которая вытесняет частицы за счет генерации высокого напряжения в виде переменного тока на электродах по определенной схеме. Однако эта технология влечет за собой потери при выработке солнечной энергии из-за необходимости использования переменного тока и высокого напряжения.

Чтобы преодолеть это ограничение, исследовательская группа разработала инновационную технологию сбора энергии, которая повторно использует потребляемую или выброшенную энергию в виде технологии электродинамического экрана. Команда разработала генератор энергии трения, который генерирует энергию высокого напряжения за счет вращения ветра.

Чтобы проверить его применимость, исследователи проанализировали взаимосвязь между скоростью ветра и мощностью на основе изменений выходного напряжения в зависимости от скорости вращения устройства. Результаты показали, что быстрое вращение из-за высокой скорости ветра генерирует высокое напряжение (до 2300 В). Далее мощность солнечных элементов была восстановлена ​​не менее чем на 90% при удалении поверхностных загрязнений с помощью самогенерирующего электродинамического экрана, изготовленного с помощью разработанного устройства.

Доктор Ли заявил: «Это исследование позволило нам разработать технологию предотвращения и удаления поверхностного загрязнения солнечных элементов путем преобразования энергии ветра, встречающейся в природе, в электрическую энергию. Мы продолжим исследования дальнейших технологических достижений, чтобы изучить способы максимизировать эффективность солнечной энергии. энергии, которая является ключевым будущим экологически чистым источником энергии».

Исследование опубликовано в журнале Нано Энергия.

Предоставлено DGIST (Институт науки и технологий Тэгу Кёнбук)