একটি নতুন অপটিক্যাল লেন্স কোনো চলমান উপাদান ছাড়াই একাধিক দিক থেকে বিক্ষিপ্ত আলো সংগ্রহ করে এবং কেন্দ্রীভূত করে, আশা জাগায় যে এটি ভবিষ্যতের সৌর কোষকে আরও দক্ষ করে তুলতে সাহায্য করতে পারে। ডিজাইন করেছেন নীনা বৈদ্য এবং ওলাভ সোলগার্ড স্ট্যানফোর্ড ইউনিভার্সিটি, ইউএস-এ, লেন্সটি শুধুমাত্র আলোকে পুনঃনির্দেশিত করার জন্য ক্রমাগত কাচের স্তরগুলির ক্রমবর্ধমান প্রতিসরাঙ্কের উপর নির্ভর করে। একটি প্রোটোটাইপের সাফল্য পরামর্শ দেয় যে এটি সৌর প্যানেলে টাইল-সক্ষম পৃষ্ঠ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
সৌর কোষের দক্ষতা উন্নত করার জন্য, অনেক গবেষক আগত সূর্যালোককে ছোট এলাকায় কেন্দ্রীভূত করার কৌশল নিয়ে কাজ করছেন। এটি বিস্তৃত উন্নত অপটিক্যাল সেটআপ ব্যবহার করে করা যেতে পারে - তবে সর্বোত্তম দক্ষতার জন্য, এই ডিভাইসগুলিকে অবশ্যই সর্বদা সূর্যের মুখোমুখি হতে হবে, যার জন্য ব্যয়বহুল এবং জটিল ট্র্যাকিং সিস্টেম প্রয়োজন।
একটি বিকল্প হিসাবে, বৈদ্য এবং সোলগার্ড একটি লেন্স ডিজাইন করেছেন যা বিক্ষিপ্তভাবে বিক্ষিপ্ত সূর্যালোক সংগ্রহ করে, ঘটনা কোণগুলির বিস্তৃত পরিসরে, এবং এটিকে একটি একক স্থানে কেন্দ্রীভূত করে। এর ডিজাইনারদের দ্বারা Axially Graded Index Lens (AGILE) ডাব করা হয়েছে, ডিভাইসটি একটি উল্টানো বর্গাকার পিরামিডের মতো আকৃতির এবং শীর্ষটি কেটে ফেলা হয়েছে। এটি আটটি কাচের স্তর দ্বারা গঠিত, প্রতিসরাঙ্ক সূচক যা ক্রমশ নীচের দিকে বৃদ্ধি পায়।
এই ব্যবস্থার জন্য ধন্যবাদ, যখন আলোর রশ্মি AGILE এর শীর্ষে বৃহত্তর স্কোয়ারে প্রবেশ করে, তখন পিরামিডের মধ্য দিয়ে অগ্রসর হওয়ার সাথে সাথে এর পথটি নীচের দিকে বাঁকে যায়। শীর্ষে রশ্মির আপতন কোণ যাই হোক না কেন, নীচের ছোট বর্গক্ষেত্রে পৌঁছালে এটি প্রায় উল্লম্ব হবে। বৈদ্য এবং সোলগার্ডও তাদের পিরামিডের ঢালু দিকগুলিকে একটি আয়না দিয়ে লেপ দিয়েছিলেন, যাতে আলো যা অন্যথায় লেন্স থেকে পালাতে পারে তা ভিতরে প্রতিফলিত হয়।
সঠিক উপকরণ অনুসন্ধান করুন
AGILE এর একটি প্রোটোটাইপ সংস্করণ তৈরি করতে, বৈদ্য এবং সোলগার্ড সম্ভাব্য কাঁচের উপকরণগুলির একটি বিস্তৃত অনুসন্ধান চালিয়েছিলেন। এই চশমাগুলির প্রয়োজনীয়তাগুলির একটি কঠোর সেট সন্তুষ্ট করতে হবে, যার মধ্যে সৌর বর্ণালী থেকে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি বিস্তৃত পরিসর প্রেরণ করার ক্ষমতা সহ, যা প্রায় 300 থেকে 1200 এনএম পর্যন্ত বিস্তৃত। উপকরণগুলিকে তাপ সম্প্রসারণের অনুরূপ হারগুলিও প্রদর্শন করতে হবে, যখন এখনও বিস্তৃত প্রতিসরণ সূচকগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে।
একবার এই দু'জন অপটিক্যাল চশমাগুলির একটি সেট সনাক্ত করে যা এই শর্তগুলি পূরণ করে, তারা লেন্সের পিরামিড আকৃতিটি খোদাই করার আগে এবং প্রতিফলিত অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে প্রলেপ দেওয়ার আগে স্তরগুলিকে একটি উল্লম্ব স্ট্যাকের মধ্যে সংযুক্ত করে একটি প্রোটোটাইপ তৈরি করেছিল।
কিরিগামি সৌর কোষগুলি সূর্যকে অনুসরণ করে
তাদের প্রাথমিক পরীক্ষায়, যা তারা বর্ণনা করে মাইক্রোসিস্টেম এবং ন্যানো ইঞ্জিনিয়ারিং, গবেষকরা দেখিয়েছেন যে AGILE আগত বিক্ষিপ্ত আলোর 90% এরও বেশি প্রেরণ করে, উপরের বর্গক্ষেত্রের আকারের এক তৃতীয়াংশ জায়গায় কেন্দ্রীভূত। এই ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, তারা পরামর্শ দেয় যে সৌর প্যানেলগুলিকে AGILE টাইলসের অ্যারে দিয়ে প্রলিপ্ত করা যেতে পারে, যা প্যানেলগুলিকে কেবল সারাদিন সূর্যের আলোকে নিষ্ক্রিয়ভাবে ক্যাপচার করতে দেয় না, তবে পৃথিবীর বায়ুমণ্ডল দ্বারা ছড়িয়ে পড়া আলোক সংগ্রহেরও অনুমতি দেয়।
দুজনের প্রতিবেদনে বলা হয়েছে যে পরবর্তী ধাপে স্প্রে লেপ, ছাঁচনির্মাণ এবং 3D প্রিন্টিং সহ কৌশলগুলির মাধ্যমে কীভাবে AGILE বড় আকারে তৈরি করা যেতে পারে তা দেখানো হবে।
