科學家一直在尋找讓我們的世界變得更美好的方法，他們關注的一個領域就是太陽能。這方面的一個想法是，將更多的太陽光集中到太陽能電池上，提高太陽能電池的效率。

最近，卡文迪什實驗室和荷蘭阿姆斯特丹AMOLF 公司的一群科學家在對此進行研究時發現，以這種方式提高太陽能電池的效率比我們想像的要難，但他們也發現了其他途徑，透過這些途徑，也許可以提高地球上任何地方的太陽能捕獲效率。

研究人員想知道，太陽能電池將太陽光轉化為電能的設備，是否可以進行調整，以便在世界上太陽光濃度可能較高的不同地區發揮更好的性能。為了研究這個問題，他們使用機器學習模型和神經網路（AI）來了解太陽輻射在地球不同地點的表現。

劍橋大學麥克斯韋中心外的聚光裝置照片。資料來源：劍橋大學卡文迪什實驗室Tomi Baikie 博士

他們將這些數據整合到一個電子模型中，以計算太陽能電池的輸出功率。透過模擬各種情況，他們可以預測太陽能電池在全球不同地點能產生多少能量。

超越效率的創新解決方案

然而，他們在《焦耳》（Joule）雜誌上發表的研究結果卻揭示了一個令人驚訝的轉折。 “讓太陽能電池變得超級高效原來是非常困難的。因此，我們並不只是想把太陽能電池做得更好，而是想了一些其他辦法來捕捉更多的太陽能，”該研究的第一作者、卡文迪許實驗室和露西-卡文迪許學院研究員托米-拜基博士說。 “這對社區來說可能真的很有幫助，給他們提供了不同的選擇，讓他們去思考，而不只是專注於讓電池更有效地利用光”。

想像一下，太陽能板可以像摺紙一樣彎曲和折疊，或者變得部分透明，從而與周圍環境完美融合，並且易於安裝。透過提高這些太陽能電池板的耐用性和多功能性，它們可以被整合到各種環境中，有望延長使用壽命並提高效率。

世界各地聚光裝置的模擬結果。資料來源：劍橋大學卡文迪什實驗室Tomi Baikie 博士

“我們提出了一個不同的方案，可以讓太陽能電池板在全球許多不同的地方都能很好地工作，”Baikie 說。 “我們的想法是讓它們變得靈活，有點透明/半透明，並且能夠折疊起來。這樣，太陽能電池板就能適用於各種地方。”

此外，研究人員還提倡對太陽能捕獲裝置進行圖案化處理，以優化它們的排列，最大限度地吸收陽光。這種方法有望改進太陽能電池陣列的設計，提高其利用太陽能的效率。

「這種認識意味著我們現在可以專注於不同的事情，而不僅僅是讓太陽能電池更好地工作。未來，我們將研究包括鑲嵌圖案在內的太陽能收集途徑。」拜基總結說：」這就像一個拼圖圖案，可以幫助我們獲得更多的太陽能。”

編譯自: ScitechDaily