Abdullah Gül universiteto elektros inžinerijos docentas Dooyoung Hah neseniai paskelbė tyrimą apie naujo tipo saulės elementus, skirtus saulės šviesos sugėrimui pagerinti. Hah siūlo pusiau sferinės formos fotovoltinio elemento struktūrą, kuri, atrodo, užtikrina žymiai geresnius šviesos sugerties ir kampinės aprėpties rezultatus.
Hah eksperimentavo su įvairiomis šios naujos saulės elementų technologijos konstrukcijomis, o jų galimybėms patikrinti naudojo 3D baigtinių elementų analizę (BEM). 3D FEA – tai skaičiavimo metodas, kuriuo sudėtingos sistemos išskaidomos į skirtingas dalis arba baigtinius elementus ir tiriama, kaip šie elementai reaguoja į šviesą su papildomomis paviršiaus struktūromis arba be jų.
Tyrimo rezultatai rodo, kad naudojant kartu su aktyviuoju sluoksniu, turinčiu pusrutulio formos kriauklės formos iškilimus, saulės elementų saulės šviesos absorbcija gali būti žymiai geresnė. Siūlomo tipo saulės elementai su „iškilimais“ sugertų 66 proc. daugiau skersinės elektrinės (TE) poliarizuotos šviesos ir 36 proc. daugiau skersinės magnetinės (TM) poliarizuotos šviesos, palyginti su tradiciniu plokščiu elementu.
Saulės šviesa tampa poliarizuota po to, kai pasiekia Žemės atmosferą ir išsisklaido joje, todėl profesoriaus Hah pasiūlyta naujoji konstrukcija teoriškai galėtų realiai patobulinti saulės elementų technologiją. Vis dėlto 3D FEA yra kompiuterinio modeliavimo rūšis, kurią reikia išbandyti realiomis sąlygomis su tikrais medžiagų prototipais.
Nepriklausomai nuo teorinio naujojo tyrimo pobūdžio, Hah teigia, kad technologinė pažanga atsinaujinančiosios energijos srityje žmonijai tapo gana būtina. Buvo dedamos kelios pastangos didinti energijos konversijos efektyvumą saulės elementuose, tačiau jo tyrime daugiausia dėmesio skiriama galimam našumo gerinimui prietaisų lygmenyje optinio projektavimo požiūriu.
Hah jau kurį laiką tyrinėja fotovoltines technologijas, o per pastaruosius kelerius metus atliko įvairius (teorinius) eksperimentus, susijusius su naujomis saulės elementų formomis. 2020 m. mokslininkas analizavo panašų pusiau cilindrinio apvalkalo formos sluoksnį, pasiekdamas 52 proc. geresnį (TE) poliarizuotos šviesos sugėrimą. Po dvejų metų Hah išbandė dar vieną sprendimą (puslankio ir trikampio formos iškilimus), kad (TE)-poliarizuotos šviesos sugertį padidintų 60 proc.
Paieška archyve
