سولارابيك، تايوان – 28 يوليو 2025:كشف باحثون في تايوان عن نظام مبتكر من العاكسات القابلة للتعديل، نجح في تحقيق قفزة نوعية في أداء الألواح الشمسية ثنائية الوجه المركبة رأسيًا، مسجلًا زيادة هائلة في إجمالي الطاقة المنتجة بلغت نسبتها 71.32% مقارنةً بالأنظمة القياسية التي لا تستخدم عاكسات. ويفتح هذا الإنجاز، الذي تم التوصل إليه في جامعة تايوان الوطنية للعلوم والتكنولوجيا، آفاقًا جديدة لتعزيز كفاءة مصفوفات الطاقة الكهروضوئية الرأسية وضمان جدواها الاقتصادية على مدار العام.
آلية عمل ديناميكية لتعظيم التقاط الضوء
يعتمد النظام على هيكل من عاكسات الألومنيوم القادرة على تعديل زاوية ميلها وطولها الفعال بشكل تلقائي كل ساعة، استنادًا إلى بيانات آنية دقيقة لارتفاع الشمس وسرعة الرياح. صُممت هذه المنظومة الذكية لإمالة العاكسات بزاوية تساوي تمامًا نصف زاوية ارتفاع الشمس بالنسبة للمستوى الأفقي، وهو ما يضمن سقوط أشعة الشمس المنعكسة بشكل عمودي مباشر على سطح اللوح الشمسي، وبالتالي تعظيم كمية الإشعاع المستقبَل. وأوضح الفريق العلمي الفكرة بمثال عملي، فـ”عندما تكون زاوية ارتفاع الشمس 30 درجة، فإن زاوية العاكس المثلى تكون حوالي 15 درجة”. تضمن هذه الآلية التكيفية التقاطًا فائقًا للطاقة مع الحفاظ على السلامة الهيكلية للنظام في مواجهة التغيرات اليومية والموسمية.
منهجية علمية دقيقة وتصميم مُحسَّن
اتبع الباحثون منهجية علمية صارمة لتحقيق هذه النتائج، حيث استخدموا “طريقة تاغوتشي” الإحصائية لتحديد المزيج الأكثر فعالية من محددات التصميم، مثل عرض العاكس ومسافته عن اللوح ونوع المادة وآلية التتبع. ودعّموا عملهم باستخدام أداة “تحليل التباين” (ANOVA) للتحقق من الدلالة الإحصائية للنتائج، بالإضافة إلى توظيف نموذج المحاكاة المتقدم (TRNSYS) لإجراء تحليل مقارن بين النتائج التجريبية والمخرجات النظرية. وأظهرت الاختبارات أن التكوين الأمثل، الذي يحسن الكفاءة بنسبة 11% عن الأنظمة ثنائية الوجه العادية، يتحقق عند استخدام عاكسات ألومنيوم بمساحة أكبر من سطح اللوح، وتوجيه النظام بزاوية سمت تبلغ 110 درجات. وأكد الباحثون أن “الاستخدام المتكامل لمحاكاة TRNSYS وطريقة تاغوتشي يوفر إطارًا قويًا للتصميم المستقبلي”، معلنين عن خطط لاختبار النظام في مشاريع حقيقية ومناطق جغرافية متنوعة.
..تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية…
نتمنى لكم يوماً مشمساً!
المصدر: science direct
