Genom att ändra formen på experimentella luminiscerande solkoncentratorer har en grupp amerikanska forskare effektiviserat designen och tagit tekniken ett steg närmare att tas i kommersiellt bruk.
Så kallade luminiscerande solkoncentratorer är konstruerade för att förbättra vanliga solceller genom att absorbera ett brett spektrum av strålning från solen och sedan skicka ut strålningen igen i ett smalare område, till exempel bara i röda våglängder, till solcellerna. Själva våglängdskonverteringen sköts av kvantprickar som är inbäddade i koncentratorerna.
Den stora fördelen är att solcellerna på detta vis fungerar även om de inte är vända direkt mot solen och trots molnigt väder.
Hittills har luminiscerande solkoncentratorer inte kunnat användas kommersiellt eftersom de lidit av problem i form av för hög självabsorption, vilket betyder att de själva absorberar en stor del av det ljus de sänder ut och att endast en del av ljuset når fram till solcellerna.
En grupp forskare vid det amerikanska universitetet University of California (UC) Merced har nu visat att problemet går att lösa med hjälp av en så enkel åtgärd som att ändra koncentratorernas form. De upptäckte att de fick bäst resultat med koncentratorer formade som ihåliga cylindrar, vilket resulterade i att koncentratorerna både absorberade mer solljus och att förlusterna på grund av självabsorption minskade.
– Vi justerade den traditionella platta designen för luminiscerande solkoncentratorer och gjorde dem till cylindrar. Resultaten av denna arkitektiska nydesign förvånade oss eftersom den förbättrar deras effektivitet avsevärt, säger Sayantani Ghosh, professor i fysik vid UC Merced.
Nästa steg blir i första hand att testa de nya koncentratorerna i större skala. Ghosh tror emellertid att upptäckten kommer att göra att kommersiella luminiscerande solkoncentratorer blir verklighet, speciellt eftersom den nya designen inte kostar mer tack vare att det bara är formen som ändrats och att antalet kvantprickar fortfarande är lika stort.
