Ученые из Университета Аризоны в США создали голографический коллектор света, который, по их утверждениям, может повысить эффективность солнечных панелей до 4,5%.

Представленная «Голографическая оптическая система с низкой концентрацией, повышающая эффективность сбора света обычными солнечными панелями», коллектор построен с использованием недорогого голографического оптического элемента (HOE) и диффузора и, по словам его создателей, может быть легко встроен в обычные фотоэлектрические модули.

В этой конструкции системы оптический элемент расположен симметрично в центре солнечной панели, чтобы увеличить длину эффективной области сбора света. 

«Левая половина HOE рассеивает свет на фотоэлектрическую ячейку на левой стороне площади поверхности неактивного модуля (IMSA), а правая половина HOE рассеивает свет на ячейку справа», - пояснили ученые, добавив, что каждая голограмма в предлагаемой системе способна разделять цвета солнечного света и направлять их на солнечные элементы внутри солнечной панели.

По словам исследователей, такая конфигурация системы позволяет свету, дифрагированному от коллектора, превышать критический угол стеклянной крышки модуля, что, в свою очередь, увеличивает расстояние, на котором свет может собираться и передаваться солнечным элементам. 

Коллектор света был протестирован в фотоэлектрических системах с двухосным и одноосным трекингом, а также в фиксированном массиве без трекинга. При моделировании также учитывались множественные взаимодействия света, рассеянного диффузором и дифрагированного голограммой на поверхности фотоэлемента. Толщина покровного стекла принималась равной 3,2 мм.

«Соответствующие улучшения годового выхода энергии для системы с модулями, имеющими IMSA 8,25%, составляют, соответственно, 4,5%, 4,1% и 3,8% при прямом освещении», - заявили ученые. «При прямом и рассеянном солнечном освещении соответствующее ежегодное повышение выработки энергии составляет соответственно 4,3%, 4,0% и 3,6%».