技術(shù)追蹤：自動“尋光”的光伏電池

還記得前一段時間在網(wǎng)絡(luò)上很紅的那個關(guān)于向日葵的問題嗎?“向日葵白天跟著太陽轉(zhuǎn)，從東邊到西邊，可是第二天早上怎么回到東邊?一個甩頭嗎?”最終答案是太陽落山后，向日葵的花盤會慢慢擺回原位。

向日葵都那么辛苦地為了吸收更多的陽光而努力，那么人造的太陽能電池板呢?

為了提升太陽能板的效率，太陽能電站給它們安裝了電機，并用電腦計算好每天需要轉(zhuǎn)動的角度。

但這個方法太麻煩，而且轉(zhuǎn)動巨大的太陽能板本身也需要動力，密歇根大學(xué)的科學(xué)家發(fā)明了一種更簡單的解決方案，其中最基礎(chǔ)的原理竟然是剪紙術(shù)。

Matthew Shlian是密歇根大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計學(xué)院的一名授課老師，他也是一位剪紙藝術(shù)家，同時他還是太陽能板改造團(tuán)隊的咨詢顧問。就是他向這些工程師們展示了一種剪紙造型——在一張紙上平行錯雜著剪開的切口。

圖中顯示，通過受力水平高度的不同，可以實現(xiàn)翹起方向的不同圖中顯示，通過受力水平高度的不同，可以實現(xiàn)翹起方向的不同

當(dāng)用力拉伸這張紙時，受力后的切口就會張開，被剪開的紙就會翹起朝向某個方向。拉升的力度自然也決定了紙翹起的角度。如果科學(xué)家能夠?qū)⑺迷谔柲茈姵匕迳?，并有效地計算力度，那么不需要?fù)雜的動力設(shè)備，太陽能板也能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向吸收更多陽光的目的。

而博士生Aaron Lamoureux與助理教授MaxShtein用卡普頓薄膜重新復(fù)現(xiàn)了這個剪紙造型，并且將太陽能電池板附著在上面。

夏至日時，他們在亞利桑那州進(jìn)行了實地實驗，發(fā)現(xiàn)這種解決方案能夠比傳統(tǒng)固定太陽能板多吸收36%的能量;而發(fā)動機驅(qū)動的太陽能板能多吸收40%，差距已經(jīng)非常之小。

Shtein對Gizmag的記者表示：“我們認(rèn)為它潛力巨大，并且我們積極地尋找將它實際應(yīng)用的方法。它將徹底減少太陽能發(fā)電的成本。”

這篇文章的理論闡述已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上，感興趣的話可以到這里查閱。