Способ повышения эффективности работы преобразователей электромагнитного излучения

Способ повышения эффективности работы преобразователей электромагнитного излучения, в частном случае солнечного, заключается в создании геометрических структур, в частности фоклинов или их комбинаций в виде фракталов, из пластин преобразователей или на поверхности этих пластин. Технический результат достигается посредством концентрации электромагнитного излучения на поверхности пластин преобразователей за счет переотражения излучения от стенок преобразователей. 3 з.п. ф-лы.

 

Описываемый способ увеличения эффективности преобразования относится к области взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. Способ может быть применен для улучшения технических характеристик, в частности, преобразователей солнечной энергии (солнечных батарей).

Известен способ преобразования солнечной энергии [1], в котором используются трехмерные структуры для увеличения эффективности работы солнечных преобразователей. Применение указанного решения позволяет повысить эффективность за счет построения солнечных батарей с преобразователями, ориентированными в разных направлениях, что позволяет отказаться от систем слежения за солнцем. Однако, такая конструкция увеличивает материалоемкость солнечных модулей, усложняет и удорожает конструкцию.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения можно выбрать способ концентрации солнечного излучения [2] путем использования фоклинов. Применение концентраторов в виде фоклинов не только концентрирует весь световой поток, падающий на рабочую поверхность модуля в пределах двойного параметрического угла раскрыва фоклина. Это снижает требования к точности изготовления и установки солнечных преобразователей, позволяет отказаться от механизмов привода настройки панелей на солнце и в конечном итоге снижает их стоимость. Однако, применение фоклинов повышает нагрев преобразующих элементов, что для кремния, например, снижает эффективность преобразования.

С целью снижения влияния негативных факторов на процесс преобразования энергии был разработан способ повышения эффективности работы преобразователей электромагнитного излучения, в частном случае солнечного, который заключается в создании геометрических структур, в частности фоклинов или их комбинаций в виде фракталов, из пластин преобразователей или на поверхности этих пластин. Технический результат достигается посредством концентрации электромагнитного излучения на поверхности пластин преобразователей за счет переотражения излучения от стенок преобразователей.

1. Marco Bernardi, Nicola Ferralis, Jin H. Wan, Rachelle Villalon and Jeffrey C. Grossman. Solar energy generation in three dimensions. Energy Environ. Sci., 2012, 5, 6880-6884

2. Баранов В.К. Новые концентраторы излучения и перспективы их применения в оптике и гелиотехнике. // Труды ГОИ, том 45, вып.179, с. 57-70. Л., 1979.

1. Способ повышения эффективности преобразователей электромагнитного излучения, заключающийся в ориентировании преобразователей в виде фоклина.

2. Способ повышения эффективности преобразователей электромагнитного излучения по п. 1, отличающийся тем, что фоклинные структуры формируются путем изменения поверхности преобразователей.

3. Способ повышения эффективности преобразователей электромагнитного излучения по п. 1, отличающийся тем, что преобразователи образуют фрактальные структуры.

4. Способ повышения эффективности преобразователей электромагнитного излучения по п. 3, отличающийся тем, что фрактальные структуры формируются на поверхности преобразователей.