Как древнее искусство киригами пригодилось при разработке новых солнечных батарей

Главный недостаток всех современных моделей солнечных батарей состоит в том, что для полноценной работы такого оборудования требуется постоянно подстраивать их ориентацию за светилом, перемещающимся по небу, примерно так, как это делают подсолнечники.

Для этого требовались громоздкие, сложные и дорогие системы позиционирования. А если обходиться без них, то коэффициент полезного действия неподвижной батареи неизбежно падал, когда солнечные лучи переставали отвесно попадать на поверхность батареи.

Разработчику прототипа нового солнечного элемента Максу Штейну (институт штата Мичиган, Энн-Арбор, США) пришло в голову для решения этой проблемы воспользоваться умениями своего коллеги профессора Мэттью Шлиан (сотрудник того же американского института). Шлиан в качестве хобби занимался японским искусством киригами.

Вместе со Штейном они разработали фигуру, напоминающую веер из картона. После прикрепления её к специальной растягивающейся сетке оказалось, что потянув за один из углов получившейся конструкции можно заставить одинаково двигаться все поверхности конструкции. Причём с высокой точностью (до одного градуса).

После оклейки «вееров» фотоэлементами выяснилось, что получившуюся солнечную батарею очень легко подстраивать под движение солнца, всего лишь постепенно меняя натяжение одного из углов получившейся конструкции. В результате исследуемая модель показала энергетическую эффективность на тридцать шесть процентов больше традиционных солнечных элементов.

Исследователи описали используемую технологию в статье, написанной для научного журнала Nature Communications. Учёные считают, что используя их наработки, можно сделать эффективные солнечные элементы, превосходящие все используемые решения, причём намного дешевле.