以植物向光性為靈感,全新太陽能系統捕光效率提高 400%

作者 | 發布日期 2019 年 11 月 06 日 14:16 | 分類 太陽能 , 能源科技 Telegram share ! follow us in feedly


為了讓太陽能板能吸收更多日光,太陽能專家與施工人員總是得費心喬好最佳角度,又或是裝設追日支架,不過現在美國科學家以植物的向光性為靈感,推出會自動改變角度的太陽能系統,與傳統技術相比,能捕獲更多、高出 400% 的日光。

傳統的太陽能板無法隨著日照軌跡而傾斜、變更角度,使太陽能板不能與陽光保持垂直,導致發電效率大打折扣,而新型的智慧追日系統雖然可以調整角度,提高模組發電量,但一般來說這些設備既龐大、成本也相對高昂。

不過現在加州大學洛杉磯分校(UCLA)科學家研發出名為 SunBOT 的太陽能追日系統,就好像是能發電的機械向日葵,會朝著光源方向轉移與彎曲,其中人工向日葵 SunBOT 的寬度不到 1 公釐,「莖」是由光奈米材料與熱敏感聚合物(thermoresponsive polymer)製成,「花」則是一般常見的太陽能電池。

由於 SunBOT 的莖部位材料具有光敏感與熱敏感特性,一旦暴露在光線下,被光照射到的那一側就會開始加熱並收縮,莖隨之彎曲、花也剛好可以面向光源,而也因為光照下的花朵陰影,陰影處的莖材料會逐漸冷卻並停止收縮,就此固定在原位。

根據團隊在《Nature Nanotechnology》發表的論文,SunBOT 適用於各種溫度,不管是零下還是攝氏 70 度以上的高溫、還是來自不同地方的光源,都能自動、即時地反應,完全不需要人為干預。科學家進一步測試後,發現與不會彎曲的固定式材料相比,SunBOT 捕光效率提高 400%。

團隊認為,這項技術將有助於太陽能收集器、太陽帆、自適應訊號接收器、智慧窗戶、機器人技術、導引手術等技術,也可以再加裝望遠鏡、雷達、水中聽音器(hydrophone)進行高效檢測與追蹤。

(首圖來源:pixabay

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