全國中小學科展

仿生科技應用於提高太陽能板發電效率之研究

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2022年

科別

工程學

學校名稱

苗栗縣立照南國民中學

指導老師

張家淇

作者

翁勝筌;翁聖宏

關鍵字

複眼、太陽電池、發電效率

摘要或動機

本作品自行開發組立氣體輔助彈性氣膜球實驗系統,並研製可調控之類複眼陣列結構母模具系列實驗設備,藉以複製出類昆蟲複眼之陣列微結構,同時複合石墨烯(graphene)並將其裝設於太陽能板上進行系統化實驗,探討類昆蟲複眼之陣列微結構對太陽能板發電效率之影響。實驗結果顯示,類複眼陣列透鏡結構,其單一特徵形狀愈小、密度愈高(週期愈小),其發電效率愈佳,本實驗條件下,發電效率最高可提升達7.86%,此外,本研究在光捕捉上再為仿生類透鏡穿上自然界的類透明外衣複合石墨烯情況下,其發電效率更佳,透鏡面噴塗石墨烯複合薄層1μm厚度,發電效率短時間提升最佳為14.21%,但隨著光照時間的增加(24小時)後,發電效率提升最佳為12.45%,本研究同時增能探討調控菲涅爾透鏡(Fresnells)聚焦方式,並獲得經最佳聚焦位置的獲得,將有助於對太陽能板發電效率提升。

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