Energia

Concentrador solar de baixo custo otimiza células solares

Concentrador solar de baixo custo
Observe a linha de luz altamente concentrada saindo na lateral do conjunto de lentes, o que acontece devido ao acopalmento das lentes com o guia de ondas.[Imagem: Karp et al.]

Um novo projeto de concentrador solar poderá levar a dispositivos de concentração da luz do Sol que sejam mais baratos e que exijam menos células fotovoltaicas do que os concentradores solares atuais.

Concentradores solares

Já existem concentradores solares de alta eficiência, que basicamente usam lentes para focalizar o Sol, projetando uma intensidade de luz equivalente a centenas de vezes a incidência normal do Sol, aplicando o foco sobre células solares de alta eficiência.

Esses sistemas tipicamente utilizam matrizes de lentes individuais que focam diretamente em células fotovoltaicas individuais, numa relação uma para uma entre lentes e células. Isso exige um alinhamento preciso e a conexão das diversas células.

Sem montagem e sem ajustes

O novo concentrador solar coleta a luz do Sol com milhares de lentes individuais construídas sobre uma folha. Essas lentes são acopladas a um "guia de ondas" plano que afunila a luz para uma única célula fotovoltaica.

Jason Karp e seus colegas da Universidade da Califórnia construíram um protótipo com apenas dois componentes ópticos primários, reduzindo o material utilizado, além de eliminar a necessidade de montagem e ajustes.

Matriz de lentes

"O motivo real de estarmos tentando construir esse tipo de concentrador solar é certamente o custo," disse Karp, explicando que o projeto reduz o custo do aparato óptico ao usar lentes menores e mais simples.

Mesmo as lentes utilizadas tiveram seu custo reduzido. Partindo de matrizes de lentes disponíveis comercialmente, os pesquisadores empregaram técnicas de impressão como as utilizadas na fabricação de telas para televisores com telas grandes para fazer o acoplamento com a guia de ondas que "recolhe" a luz concentrada de cada lente.

Bibliografia:

Planar micro-optic solar concentrator
Jason H. Karp, Eric J. Tremblay, Joseph E. Ford
Optics Express
Vol.: 18, Issue 2, 1122-1133
DOI: 10.1364/OE.18.001122




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