Pelacakan Matahari Tessellated Photovoltaic Array Untuk Digunakan di Area Terbatas Luar Angkasa

Para ilmuwan di Korea Selatan telah membuat sistem PV 3D yang dapat diubah bentuk berdasarkan unit sel surya yang diklaim sebagai solusi ideal untuk lingkungan perkotaan dan pedesaan dengan area terbatas untuk penyebaran fotovoltaik.

Sistem yang diusulkan didasarkan pada komponen bentuk-memori-paduan yang bertindak sebagai aktuator, berdasarkan suhu sel surya, untuk secara otomatis menyesuaikan bentuk susunan sebagai respons terhadap matahari's posisi, tanpa perlu mesin."Area penampang tegak lurus terhadap cahaya datang meningkat saat aktuator meratakan panel, memfasilitasi efek pelacakan matahari otomatis," peneliti menjelaskan."Selain itu, konsep pelacakan surya ini dapat diterapkan pada modul terselubung, yang memiliki keuntungan karena menggunakan sel surya silikon kristal (Si) komersial yang tersedia secara luas."

Menurut tim peneliti, sistem PV mampu meningkatkan hasil listrik sebesar 60 persen dalam sehari dibandingkan dengan panel datar tetap karena panjang bayangan yang lebih pendek dan efek bifacial yang diperoleh selama transformasi bentuk."Cahaya langsung dikumpulkan secara efektif di beberapa permukaan dan cahaya yang dihamburkan dan dipantulkan dikumpulkan di permukaan lain, efek yang tidak dapat diperoleh dalam modul surya yang menggunakan sistem pelacakan konvensional," mereka menekankan.

Sel surya dipotong dalam berbagai bentuk seperti persegi panjang, segitiga sama sisi dan segitiga siku-siku, dengan karet silikon atau jaring logam yang digunakan sebagai tulang punggung untuk membuat bentuk lengkung 2D. Sel-sel ditempatkan pada strip tulang punggung secara berkala dan dihubungkan menggunakan kawat logam atau elektroda tekstil dan disolder. Strip bentuk-memori-paduan dibuat dengan paduan bentuk-memori nikel-titanium dan diterapkan pada permukaan setiap panel sel surya. Sel surya tesselated kemudian dienkapsulasi dalam bahan silikon menggunakan metode casing.

Para peneliti menunjukkan bahwa, dalam modul tessellated, transformasi susunan sel surya dipicu oleh komponen paduan memori bentuk antara unit tessellation dan di ruang penghubung."Oleh karena itu, suhu komponen bentuk-memori-paduan antara permukaan sel surya lebih penting daripada suhu permukaan itu sendiri," mereka juga berkata."Temperatur komponen shape-memory-alloy yang terletak di antara unit sel surya pada jarak 3 mm dari permukaan sel dan tulang punggung linkage mengikuti tren yang serupa dengan temperatur permukaan sel surya, tetapi dengan nilai yang adalah 2–6 derajatC lebih rendah."

Perangkat diuji dalam kondisi penerangan standar dan kinerjanya dibandingkan dengan panel datar tetap konvensional. Efisiensi sistem dievaluasi berdasarkan output daya maksimum dari larik per unit area terpasang.

Daya keluaran dari susunan sel surya tesselated ditemukan turun dengan meningkatnya sudut datang (AOI) atau menurun ketika mengikuti kosinus AOI."Namun, kinerja pelacakan surya yang unggul dari susunan sel surya tessellated 3D yang dapat diubah bentuk sedikit dipengaruhi oleh AOI," ditentukan oleh grup Korea, mencatat bahwa efisiensi berbasis area terpasang ditingkatkan oleh pelacakan matahari yang dapat diubah bentuk dalam semua kasus."Efisiensi susunan sel surya tessellated yang dapat diubah bentuk sehubungan dengan area pemasangan dapat memberikan kinerja omnidirectional yang unggul dibandingkan dengan panel surya tetap datar."

Sel surya berbentuk segitiga siku-siku menunjukkan kinerja terbaik di lengkungan pendek dan menawarkan kinerja unggul di bawah cahaya insiden omnidirectional."Bagian dari larik yang diarsir sendiri selama transformasi bentuk bertindak sebagai sisi sebaliknya dari modul fotovoltaik bifasial, memberikan susunan sel surya tessellated yang dapat diubah bentuk dengan keuntungan dari sistem pelacakan surya dan modul PV bifasial," para ilmuwan menyimpulkan."Studi ini memperkenalkan konsep modul fotovoltaik yang dapat diubah bentuk; masih banyak bidang penelitian lainnya, termasuk manajemen daya yang efisien untuk setiap sel dan desain 3D yang cocok untuk aplikasi tertentu."

Teknologi sel diperkenalkan di koran"Pelacakan surya otomatis yang dapat ditransformasi bentuk sel surya kristal Si menggunakan aktuasi paduan memori bentuk in-situ," diterbitkan dalam laporan ilmiah. Kelompok penelitian ini dibentuk oleh para ilmuwan dari Institut Penelitian Elektroteknologi Korea dan Universitas Sains dan Teknologi.