Question

Nhưng hiện tại, bạn nên dùng silicon đặt vào lò ở 1600 độ Fahrenheit trong 17 tiếng, để làm pin Rất nhiều người đang miệt mài làm việc để giảm quá trình đó nhưng tôi không góp phần tham gia lĩnh vực đó Vì thế tôi cố gắng tìm ra 1 cách khác để tạo ra điện mặt trời giá rẻ và sinh lời Ý tưởng đó là- sẽ ra sao nếu chúng ta thu góp mặt trời với 1 gương phản chiếu lớn giống với ý tưởng tôi đã nghĩ tới khi còn học thời THPT nhưng với công nghệ hiện đại chúng ta có thể tạo ra thiết bị thu lớn và rẻ hơn tập trung mặt trời tới 1 thiết bị chuyển đổi nhỏ thiết bị chuyển đổi này không đắt bằng vì nó nhỏ hơn nhiều so với pin mặt trời khi pin mặt trời phải che phủ toàn bộ vùng bề mặt mà bạn muốn thu thập năng lượng mặt trời Bây giờ điều này có vẻ khả thi rồi vì nhiều công nghệ mới đã ra đời trong vòng 25 năm qua, kể từ lần cuối tôi nghĩ đến vấn đề này Trước hết, có nhiều công nghệ sản xuất mới chưa kể đến, các động cơ mô hình rẻ động cơ không chổi điện, động cơ hỗ trợ secvo, động cơ bước được sử dụng trong máy in, máy quét và các loại tương tự thế Do vậy, đó là 1 bước đột phá Dĩ nhiên, bộ vi xử lý giá rẻ và sau là thuật toán phát sinh -- 1 bước đột phá rất quan trọng Tôi sẽ nói qua về thuật toán phát sinh Đó là 1 cách rất hay để giải các bài toán hóc búa sử dụng phép chọn lọc tự nhiên Bạn gặp 1 phép toán khó không thể giải bằng cách giải đơn thuần bạn xây dựng 1 hệ thống mang tính cách mạng để làm các phép thử bạn thêm giới tính nơi mà bạn dùng 1 nửa cách này và 1 nửa cách khác và tạo ra những phép hoán chuyển mới và dùng phép chọn lọc tự nhiên để loại trừ các cách không hay Thông thường, với 1 phép toán phát sinh trên máy tính ngày nay với 1 bộ xử lý 3 GHz bạn có thể giải nhiều, nhiều phép tính hóc búa trước đây chỉ trong vài phút chúng tôi đã cố gắng tìm ra 1 cách sử dụng các phép toán phát sinh để tạo ra 1 loại thiết bị thu mới Các bạn sẽ thấy công việc chúng tôi đang làm Thông thường các thiết bị thu trông như thế này chúng có hình dạng parabol Chúng thu các tia tới song song và tập trung vào 1 điểm chúng phải theo sát mặt trời vì chúng cần chỉ trực tiếp vào nó Chúng luôn có 1 góc nghiệm thu 1 độ tức là một khi chúng lớn hơn 1 độ không có tia sáng nào đạt tới tiêu cự Do vậy chúng tôi cố gắng thực hiện 1 phương pháp tạo ra thiết bị thu không theo sát mặt trời thiết bị thu đó không thu nhận ánh sáng lớn hơn 1 độ với các phần tĩnh Chúng tôi tạo ra phép toán phát sinh này để thử chúng tôi làm 1 mô hình vật phản chiếu đa bề mặt cỡ XL và có 1 điều rất đáng ngạc nhiên đã tiến hóa, tiến hóa theo nghĩa đen từ việc thử 1 triệu chu trình, 1 triệu nỗ lực liên tiếp với 1 chức năng phù hợp quyết định cách bạn thu thập nhiều ánh sáng nhất từ các góc , suốt cả ngày từ mặt trời Và đây là hình dạng đã tiến hóa Chính là thiết bị thu không theo dõi với 6 ăng ten hình sừng trông giống kèn tuba này mỗi chiếc thu thập ánh sáng theo cách sau- nếu ánh sáng đi tới đây nó sẽ trực tiếp phản xạ tới điểm trung tâm nhưng nếu mặt trời nằm ngoài trục và đến từ phía lề nó sẽ đi tới 2 nơi và tạo 2 phản xạ Vậy đối với ánh sánh trực tiếp, nó chỉ tạo 1 phản xạ với tia ngoài trục , nó sẽ tạo 2 phản xạ và với ngoại trục cực, nó sẽ tạo 3 Hiệu suất giảm xuống khi phản xạ tăng vì mỗi phản xạ làm mất 10% nhưng điều này cho phép chúng tôi thu thập ánh sáng từ 1 góc âm hay dương 25 độ Vậy, trong khoảng 2,5 tiếng ban ngày chúng tôi có thể thu với hợp phần tĩnh Mặc dù pin mặt trời thu thập ánh sáng trong 4 tiếng rưỡi Vào 1 ngày điều chỉnh trung bình, 1 pin mặt trời-- vì mặt trời di chuyển khắp bầu trời Hoạt động chức năng của pin giảm theo đồ thị hình sin tại các góc ngoài trục.

Accepted Answer

But right now, you pretty much have to take silicon, put it in an oven at 1600 degrees Fahrenheit for 17 hours, to make the cells. A lot of people are working on things to try and reduce that, but I didn't have anything to contribute in that area. So I tried to figure out what other way could we try and make cost-effective solar electricity. So I thought of an idea -- what if we collect the sun with a large reflector -- like I had been thinking about way back when, when I was in high school -- but maybe with modern technology we could make a cheaper, large collector, concentrate it to a small converter, and then the conversion device wouldn't have to be as expensive, because it's much smaller, rather than solar cells, which have to be covering the entire surface area that you want to gather sun from. This seemed practical now, because a lot of new technologies had come in the 25 years since I had last looked at it. First of all, there was a lot of new manufacturing techniques, not to mention really cheap miniature motors -- brushless motors, servo motors, stepper motors, that are used in printers and scanners and things like that. So, that's a breakthrough. Of course, inexpensive microprocessors and then a very important breakthrough -- genetic algorithms. I'll be very short on genetic algorithms. It's a powerful way of solving intractable problems using natural selection. You take a problem that you can't solve with a pure mathematical answer, you build an evolutionary system to try multiple tries at guessing, you add sex -- where you take half of one solution and half of another and then make new mutations -- and you use natural selection to kill off not as good solutions. Usually, with a genetic algorithm on a computer today, with a three gigahertz processor you can solve many, many formerly intractable problems in just a matter of minutes. We tried to come up with a way to use genetic algorithms to create a new type of concentrator. And I'll show you what we came up with. Traditionally, concentrators look like this. Those shapes are parabolas. They take all the parallel incoming rays and focus it to a single spot. They have to track the sun, because they have to be pointing directly at the sun. They usually have about a one degree acceptance angle, meaning once they're more than about a degree off, none of the sunlight rays will hit the focus. So we tried to come up with a way of making a non-tracking collector, a collector that would gather much more than one degree of light, with no moving parts. So we created this genetic algorithm to try this out, we made a model in XL of a multi-surface reflector, and an amazing thing evolved, literally evolved, from trying a billion cycles, a billion different attempts, with a fitness function that defined how can you collect the most light, from the most angles, over a day, from the sun. And this is the shape that evolved. It's this non-tracking collector with these six tuba-like horns, and each of them collect light in the following way -- if the sunlight strikes right here, it might bounce right to the center, the hot spot, directly, but if the sun is off-axis and comes from the side, it might hit two places and take two bounces. So for direct light, it takes only one bounce, for off-axis light it might take two, and for extreme off-axis, it might take three. Your efficiency goes down with more bounces, because you lose about 10 percent with each bounce, but this allowed us to collect light from a plus or minus 25 degree angle. So, about two and a half hours of the day we could collect with a stationary component. Solar cells collect light for four and a half hours though. On an average adjusted day, a solar cell -- because the sun's moving across the sky, the solar cell is going down with a sine wave function of performance at the off-axis angles.

Thu Mặt Chúng Trời Và Với Tôi Các