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Japanisches Papier-Ausschnitt-Trick für die Bewegung der Solarzellen

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Um die Menge von Elektrizität zu maximieren die Solarzellen erzeugen, können Sonnenkollektoren gekippt werden um die Position der Sonne über dem Kurs eines Tages aufzuspüren

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Herkömmliche Solarverfolger können jährliches Energieerzeugung durch 20 bis 40 Prozent erhöhen, aber sie können teuer, schwer und umfangreich sein und ihre weit verbreitete Implementierung begrenzen.

Jetzt haben Materialwissenschaftler maximales Shtein und seine Kollegen an der Universität von Michigan in Ann Arbor neue Solarzellen entwickelt, die die Spurhaltung in ihren Entwurf integrieren. Der Entwurf bezieht eine Veränderung von origami bekannt als kirigami mit ein, das das Falten und den Schnitt verwendet, um einzigartige Strukturen zu verursachen. Sie führten ihre Entdeckungen in der 8. September-on-line-Ausgabe der Journal Natur-Kommunikationen einzeln auf.

Die Wissenschaftlerschnitt kirigami Entwürfe in Solarzellen eines 3 Mikron-starke flexible kristallene Galliumarsenids brachten an den Plastikblättern an. Eine Solarzellenreihe dieser Art kann in drei Maße in einer in hohem Grade kontrollierbaren Weise kippen, wenn seine Ränder gezerrt werden. So kann ein schneller Zug es Flex bilden, damit er im besten Winkel für anziehende Strahlen ist.

Die Forscher fanden, dass ihre neuen Vorrichtungen ungefähr so viel Energie wie die Solarzellen erzeugen konnten, die an den herkömmlichen Verfolgern angebracht wurden. Außerdem waren die kirigami Verfolger elektrisch und mechanisch robust, ohne beträchtliche Abnahme an der Leistung nach mehr als 300 Zyklen Tätigkeit.

Shtein und seine Kollegen schlagen vor, dass kirigami Sonnenkollektoren einfach, billig und leicht sein konnten, und haben weit verbreitete Dachspitze, Mobile und raumtüchtige Anwendungen. Sie addierten, dass kirigami Systeme für in Phasen eingeteilt nützlich auch sein konnten - kleiden Radar und optische Lichtstrahlsteuerung.

Die Wissenschaftler erforschen jetzt, ob die Befestigung der Solarzellen auf haltbarere Materialien wie Frühlingsstahl kirigami Systeme sogar robust bilden könnte.