전 세계적으로 재생에너지 수요가 증가함에 따라, 태양광 발전(PV) 기술은 청정 에너지 부문의 핵심 구성 요소가 되었습니다. 그러나 전통적인 고정 PV 시스템은 효율성에 상당한 제한이 있습니다. 태양의 위치는 시간이 지남에 따라 지속적으로 변하고 고정되어 있기 때문입니다. PV 패널은 최적의 입사각을 유지할 수 없어 많은 양의 태양 에너지가 제대로 활용되지 않습니다. 연구에 따르면 고정형 시스템의 에너지 포집 효율은 일반적으로 이상적인 조건의 60~70%에 불과하며 이는 잠재적 에너지의 거의 1/3이 낭비된다는 의미입니다.
PV 시스템의 불충분한 태양 추적 정확도로 인해 발생하는 에너지 손실을 해결하기 위해 연구원들은 GPS 포지셔닝과 광 의존 저항기(LDR)를 통합한 하이브리드 알고리즘 이중 축 태양 추적 시스템(DASTS)을 개발했습니다. 혁신적인 LDR 설계와 알고리즘 최적화를 통해 추적 오차를 1.8°로 줄였으며, 실험 결과 고정식 대비 발전량이 38.2% 증가한 것으로 나타났습니다. 이러한 시스템은 태양 광선에 수직을 유지하도록 패널 각도를 지속적으로 조정하여 에너지 포착을 극대화합니다. 현재 주류 추적 시스템에는 단일 축 및 이중 축 유형이 포함되며 DASTS는 이론적으로 가장 높은 에너지 이득을 제공합니다. 그러나 기존 DASTS 기술은 몇 가지 중요한 과제에 직면해 있습니다. 첫째, 추적 정확도입니다. 기존 LDR 기반 시스템은 구름이나 그림자와 같은 환경 간섭에 취약합니다. 둘째, 비용 - 고정밀 GPS 시스템은 정확하지만 비용이 많이 듭니다. 셋째, 신뢰성 - 기계 부품의 마모 및 제어 알고리즘의 복잡성은 장기적으로 안정적인 작동에 영향을 미칩니다.
이러한 배경에서 연구자들은 고효율, 저비용, 고정밀 하이브리드 이중 축 태양 추적 시스템을 개발하는 것을 목표로 Renewable Energy에 이 혁신적인 연구를 발표했습니다.