Lourens van Dijk e le trappole di luce solare stampate in 3d che aumentano la resa delle celle solari a concentrazione

Scienziati olandesi sviluppano con la stampa 3d delle “trappole luminose” per rendere le celle solari più efficienti.

Celle solari stampate in 3d 01I fisici dell’Università di Utrecht, in Olanda  hanno sviluppato una interessante applicazione di stampa 3D che può rivoluzionare la resa dei pannelli solari. Hanno progettato e  stampato in 3d  un concentratore solare che funziona essenzialmente come una trappola per i raggi solari e consente alla celle solari di utilizzare in percentuale più elevata  la luce solare ottimizzandone  la sua uscita.
Questo progetto, che ha come teal leader  Lourens van Dijk, può davvero rendere  i pannelli solari più efficienti.   ‘Dopo la nostra recente dimostrazione di una ” trappola di luce ” esterna stampata in 3d  su una piccola cella solare, ora consideriamo il suo potenziale trasferita ai  pannelli solari,’ scrive van Dijk.

” La trappola luce” stessa è essenzialmente un concentratore parabolico che reindirizza la luce verso la cella solare, che riflette  rispetto ad una cella solare normale  circa il 20 percento di illuminazione un 20 per cento che altrimenti assorbito sarebbe stato perso in calore. ‘Queste retro-riflessioni consentono maggiore assorbenza e una migliore efficienza di conversione di potenza. Abbiamo fabbricato le ” trappole luminose ” esterne con diverse forme : la  quadrata, la esagonale,  la circolare e la parabolica per verificare la loro resa col concentratore solare. Le trappole solari stampate in 3d  sono state collocate sulla sommità di  una cella solare organica che ha determinato un significativo miglioramento della efficienza quantica esterna.

Una matrice quadrata 2 × 2  stampata in 3d  può essere utilizzata come una parte superiore di una trappola di luce esterna.

Questa  interessante costruzione consente essenzialmente a van Dijk di catturare tutta la luce solare di una cella  esposta. Il dottorando stima che emette una  energia aumentata di circa il 12 per cento quando si utilizzano queste trappole  di luce , tuttavia, che dipende dal tipo di cella solare utilizzata e dal tipo di luce. Ed è altrettanto vantaggioso  questo significa che le celle solari possono essere rese meno costose e meno spesse, aumentando la loro efficienza.

Se vi state chiedendo perché nessuno ha pensato a questo concetto, prima, e in realtà lo hanno fatto a livello teorico . Ma a causa di problemi col design a specchio, la realizzazione del concetto è stato più difficile di quanto sembri. La Stampa 3D per fortuna si è rivelato essere una soluzione perfetta – Le  trappole stampate in 3d sono rivestite in argento dopo la stampa per ottimizzare le loro proprietà riflettenti. Van Dijk ha ampiamente collaborato con gli scienziati AMOLF e Solliance per ottenere questo effetto.

La Tecnologia di stampa 3D ha anche dimostrato di essere uno strumento perfetto per la prototipazione delle varie forme e delle varie dimensioni di trappole luminose, prima di stabilire  il disegno finale.

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