Киригами — техника изготовления бумажных фигурок и открыток с помощью ножниц. Это разновидность древнего японского искусства оригами. Кто мог представить, что бумажные фигурки подскажут идею сделать панель солнечных фотоэлементов, которая поворачивается вслед за Солнцем без дополнительного оснащения? Инженеры из Мичиганского университета придумали самую простую конструкцию для этого.
Если чуть растянуть плоский лист пластика с фотоэлементами, то он делится на волнистые ленты, соединённые между собой в местах изгибов. Наклон ячеек зависит от натяжения. Очень просто и эффективно.
Благодаря повороту к Солнцу киригами-фотоэлементы генерируют на 40% больше энергии, чем обычные неподвижные фотоэлементы.
«Этот дизайн превращает большие солнечные панели с модулями слежения за Солнцем в конструкцию, которая по сути плоская», — говорит Аарон Ламуре (Aaron Lamoureux), докторант по материаловедению и машиностроению, один из авторов научной работы, опубликованной в журнале «Nature Communications».
Основное преимущество киригами в том, что при установке на частных домах не требуется усиление крыши, что выливается в дорогостоящую процедуру. Если устанавливать традиционное оборудование для отслеживания солнца и поворота панелей, то необходимо проводить такое усиление крыши, говорит Ламуре.
Экспериментируя с техникой киригами, инженеры опробовали разные формы панелей, в том числе довольно сложные. Оказалась, что самая простая конструкция является и самой эффективной. Ряд параллельных прорезей позволяют наклонять солнечные панели, контролируя угол поворота с точностью до одного градуса.
Исследование финансировал Национальный научный фонд и NanoFlex Power Corporation. Университет сейчас подал заявку на патент и приступил к поиску партнёров для коммерциализации идеи.
