受折纸启发的太阳能电池板设计

本文的目标是取一块平面太阳能电池板并在其上切割,制成更小但仍可用的太阳能电池板。这些更小的太阳能电池板随后可以排列成树状结构。期望是通过让太阳能电池板在三维空间中朝向不同方向,该树状系统能够比平面太阳能电池板接收更多阳光。结果很有前景,但本项目并未考虑所有因素。具体而言,最优形状、温度与系统电阻、太阳光线反射未在本项目中探讨。本文将采用折纸折叠的方法创建最优排列,使整个系统吸收最大能量。由于系统全天保持静止,它可降低维护成本与额外能耗,因为无需太阳跟踪。在本项目中,我们实现了多种进化算法,以寻找切割平面太阳能电池板并排布所得小板的最有效方式。种群中每个解将通过计算一天中特定时刻吸收的太阳能来进行测试。该进化算法将探索树上小板的角度与高度的不同组合,使系统全天产生最大功率。我们的进化算法性能与平面太阳能电池板相当。关键词:进化编程、进化策略、遗传算法、太阳能电池板优化。