Фотоэлектрические элементы, Wikipedia

Технология концентрированной фотовольтаики использует оптику, такую как линзы или изогнутые зеркала, концентрирующие большое количество солнечного света на небольшой площади солнечных фотоэлектрических (PV) элементов для выработки электроэнергии.

Это Amonix система состоит из тысяч маленьких линз, каждая из которых занимается солнечными лучами до ~ 500X высокой интенсивности на крошечных, высокоэффективных фотоэлектрических клетки многопереходных . [ 1 ] Tesla Roadster припаркован под для масштаба.

800px-Amonix7700.jpg

Концентрированный фотоэлектрических (КНД) технология использует оптику , таких как линзы или изогнутых зеркал сконцентрировать большое количество солнечного света на небольшой площади солнечных фотоэлектрических (PV) клетки для выработки электроэнергии. По сравнению с неконцентрированной солнечных батарей, КНД системы может сэкономить деньги на стоимости солнечных элементов, так как меньшие площади фотоэлектрических материалов не требуется. Потому что меньше PV области не требуется, CPVs можно использовать более дорогие высокоэффективные солнечные элементы тандема . Чтобы получить солнечный свет сосредоточены на небольшой площади PV, КНД системы требуют дополнительных затрат на концентрации оптики (линзы или зеркала), солнечные трекеры и системы охлаждения. Из-за этих дополнительных расходов, CPV гораздо менее распространены сегодня, чем не концентрированной солнечной энергетики. Тем не менее, текущие исследования и разработки пытается улучшить CPV технологий и снижения затрат.

CPV также конкурирует с концентрированной солнечной тепловой . КНД оказывается солнечный свет непосредственно в электричество, в то время как солнечные тепловые превращается в тепло солнечных лучей, а затем превращает тепло в электричество. Солнечная тепловая гораздо чаще, чем КНД, хотя эти две технологии иногда сочетается.

История

Исследования в области концентратора фотоэлектрической произошли с 1970 года. Sandia National Laboratories в городе Ливермор, штат Калифорния был местом самых ранних работ, с первых современных фотоэлектрических концентрирующей системы производятся там в конце десятилетия. Их первая система линейно-желоб концентратора системы, которая использовалась точка фокусировки акриловая линза Френеля упором на водяное охлаждение кремниевых элементов и две оси слежения. [ править ] Система Рамон Areces «, также разработанный в конце 1970-х годов, использовали гибридные силиконовые стеклянные линзы Френеля, в то время как охлаждение кремниевых фотоэлементов была достигнута с пассивным радиатором.

Проблемы

КНД системы работают наиболее эффективно в концентрированных солнечных лучей, пока солнечные ячейки храниться в прохладном месте посредством использования радиаторов . Рассеянный свет, который происходит в пасмурную и облачную погоду, не может быть сконцентрированы. Для достижения максимальной эффективности, КНД системы должны быть расположены в местах, которые получают обильный прямых солнечных лучей.

Дизайн фотоэлектрические концентраторы вводит очень специфическая проблема оптической конструкции, с функциями, которые делают его отличным от любого другого оптического дизайна. Она должна быть эффективной, пригодных для массового производства, способного высокой концентрации, нечувствительные к изготовлению и монтажу неточности и способна обеспечить равномерную освещенность клетки. Все эти причины делают nonimaging оптики наиболее подходящий для CPV.

Эффективность

Все CPV системы концентрации оптических и солнечных элементов . За исключением очень низких концентрациях , активные солнечные отслеживания и необходимо.

Полупроводниковые свойства позволяют солнечные батареи, чтобы работать более эффективно в концентрированном свете тех пор, пока клетки температура перехода храниться в холодном месте с помощью соответствующих радиаторов . Эффективность многопереходных фотоэлектрических элементов , разработанные в исследование свыше 40% сегодня, с потенциалом, чтобы подойти к 50% в ближайшие годы.

Кроме того, важное значение для эффективности (и стоимости) системы КНД является концентрация оптических, так как он собирает и концентрирует солнечный свет на солнечный элемент. Для данной концентрации, nonimaging оптики [ 3 ] [ 4 ] объединить как можно более широкое углы принятия с высоким КПД и, следовательно, являются наиболее подходящими для использования в солнечных концентрации. Для очень низких концентрациях, широкие углы принятия nonimaging оптики избежать необходимости активного солнечного слежения. Для средних и высоких концентрациях, широкий угол принятие может рассматриваться как мера того, насколько терпимы зрительного является несовершенство системы в целом. Очень важно начать с широким углом принятия, поскольку он должен быть в состоянии удовлетворить отслеживания ошибок, движений системы из-за ветра, несовершенной изготовлена ​​оптика, несовершенно собраны компоненты, конечной жесткости несущей конструкции или ее деформации из-за старения, среди другие факторы. Все эти уменьшить начальный угол признание и, после того как они все корректироваться, система все равно должна быть в состоянии захватить конечной угловой апертуры солнечного света.

Cетевой паритет

По сравнению с обычными ЖК солнечных батарей, CPV выгодно, поскольку солнечный коллектор является менее дорогостоящим, чем эквивалентная площадь солнечных элементов. CPV оборудование (солнечные коллекторы и трекер) приближается к $ 1 USD / Вт , в то время как кремний плоских панелей, которые обычно продаются сейчас ниже 1USD/Watt (не включая любые связанные с системами питания или установки зарядов). CPV может достичь сетевого паритета в 2011 году.

Виды

КНД системы подразделяются в зависимости от размера их концентрации солнечного, измеряется в «солнц» (квадрат увеличения ).

Низкая концентрация CPV (LCPV)

Низкая концентрация CPV являются системами с солнечными концентрации 2-100 солнца. [ 5 ] По экономическим причинам, обычные или измененных кремниевых солнечных элементов обычно используются, и в этих концентрациях, тепловой поток является достаточно низким, что клетки не нужны принимать активное охлаждение. Законы оптики диктует, что солнечный коллектор с низким коэффициентом концентрации может иметь высокий угол принятие и таким образом в некоторых случаях не требует активного солнечного слежения.

Средние концентрации CPV

От концентрации от 100 до 300 солнц, КНД системы требуется два-осей солнечной отслеживания и охлаждения (будь то пассивный или активный), что делает их более сложными.

Высокая концентрация фотовольтаики (HCPV)

Высокая концентрация фотовольтаики (HCPV) системы используют концентрации оптика, состоящая из блюдо отражатели или линзы Френеля, которые концентрируют солнечный свет интенсивностью в 100 солнц и более. [ 2 ] солнечные батареи требуют высокой пропускной способностью радиаторы для предотвращения термического разрушения и управлять температурой характеристик, связанных с потерь. многопереходных солнечных батарей в настоящее время отдается предпочтение по сравнению одиночных камерах перехода, так как они являются более эффективными и имеют более низкий температурный коэффициент (меньше потери в эффективности с увеличением температуры). Эффективность обоих типах клеток возрастает с увеличением концентрации; многопереходных эффективность растет быстрее [ править ] . Многопереходных солнечных батарей, которые изначально разрабатывались для не-обогатительный космических спутников, были заново разработаны в связи с высокой плотностью тока столкнулся с CPV (обычно 8 А / см 2 при 500 солнц). Хотя стоимость многопереходных солнечных элементов примерно в 100 раз, что кремниевых фотоэлементов в том же районе, на небольшую площадь ячейки заняты делает относительные затраты клеток в каждой системе сопоставимых и системой экономики способствуют многопереходных клеток. Многопереходных ячейки эффективности в настоящее время достигла 41% в производстве клеток.

41% значений, указанных выше для определенного набора условий, известных как «стандартные условия испытаний». Они включают в себя определенный спектр, инцидент оптической мощности 850 Вт / м ², а ячейка температуре 25 ° C. В концентрирующей системы, клетки, как правило, работают в условиях переменной спектра, снижение оптической мощности и высокой температуры. Оптика необходимы для концентрации света имеют ограниченную эффективность себе, в диапазоне 75-90%. Принимая во внимание эти факторы, солнечный модуль включения 40% многопереходных клетка может доставить DC эффективностью около 30%. В подобных условиях, кремний сотовый модуль будет поставлять эффективность менее 18%.

При высокой концентрации необходимости (500-1000x), как это происходит в случае высокой эффективности многопереходных солнечных элементов, вполне вероятно, что он будет иметь решающее значение для коммерческого успеха на системном уровне для достижения такой концентрации с достаточным углом принятия. Это позволяет толерантности в массовое производство всех компонентов, расслабляет модуль сборки и установки системы, и снижение стоимости структурных элементов. Поскольку основная цель CPV, чтобы сделать солнечную энергию недорогой, могут быть использованы только несколько поверхностей. Уменьшение числа элементов и достижения высоких углом принятия, могут быть смягчены оптическим и механическим требованиям, таким как точность оптических поверхностей профилей, модуль монтаж, установка, несущие конструкции и т.д.

Люминесцентные солнечные концентраторы

Новые возникающие типа концентраторов которые все еще ​​находятся на стадии исследования являются люминесцентные солнечных концентраторов , они состоят из люминесцентных пластин, либо полностью пропитан люминесцентные или флуоресцентные видов тонких пленок на прозрачных пластин. Они поглощают солнечные свет , который преобразуется в флуоресценции направляется к пластине края, где она возникает в концентрированном виде. Коэффициент концентрации прямо пропорциональны поверхности пластины и обратно пропорциональна краев плиты. Такое расположение позволяет использовать небольшое количество солнечных батарей в результате концентрации флуоресцентного света. Флуоресцентные концентратор может сосредоточиться как прямой, так и рассеянный свет, что особенно важно в пасмурные дни. Они также не нужны дорогие солнечные трекеры .

Концентрация фотоэлектрическая и тепловая

Концентрированные фотоэлектрические и тепловые ( CPVT ), также иногда называется комбинированное производство тепла и электроэнергии солнечными ( CHAPS ), является когенерации или микро когенерационных технологий, используемых в концентрированном фотовольтаики, которая производит электроэнергию и тепло в том же модуле. Тепло может быть использовано в районе отопления , нагрева воды и кондиционером , опреснение или технологического тепла .

CPVT системы в настоящее время в производстве в Европе,  с Зенитом Солнечной системы развивающихся CPVT с заявленной эффективностью 72%.

wikipedia.org

Fatal error: Uncaught exception 'phpmailerException' with message 'SMTP Error: Could not authenticate.' in /home/bitrix/www/bitrix/tools/PHPMailer/class.phpmailer.php:814 Stack trace: #0 /home/bitrix/www/bitrix/tools/PHPMailer/class.phpmailer.php(705): PHPMailer->SmtpConnect() #1 /home/bitrix/www/bitrix/tools/PHPMailer/class.phpmailer.php(576): PHPMailer->SmtpSend('Date: Fri, 29 M...', '???????????????...') #2 /home/bitrix/www/bitrix/php_interface/init.php(79): PHPMailer->Send() #3 /home/bitrix/www/bitrix/modules/main/tools.php(5607): custom_mail('studenov@mail.r...', '=?UTF-8?B?dXN0L...', '???????????????...', 'From: solar@ust...', '') #4 /home/bitrix/www/bitrix/modules/main/classes/general/event.php(407): bxmail('studenov@mail.r...', '=?UTF-8?B?dXN0L...', '???????????????...', 'From: solar@ust...', '') #5 /home/bitrix/www/bitrix/modules/main/classes/mysql/event.php(82): CAllEvent::HandleEvent(Array) #6 /home/bitrix/www/bitrix/modules/main/classes/mysql/event.php(24): CEvent::ExecuteEvents() #7 /home/bitrix/www/bitrix/mo in /home/bitrix/www/bitrix/tools/PHPMailer/class.phpmailer.php on line 814