Optikai koncentráció félvezető napelemekhez Fogalma A hatásfok javulásának eredete A koncentrátorok gyakorlati megvalósítási lehetőségei Példák.

Az előadások a következő témára: "Optikai koncentráció félvezető napelemekhez Fogalma A hatásfok javulásának eredete A koncentrátorok gyakorlati megvalósítási lehetőségei Példák."— Előadás másolata:

1 Optikai koncentráció félvezető napelemekhez Fogalma A hatásfok javulásának eredete A koncentrátorok gyakorlati megvalósítási lehetőségei Példák

2 Optikai koncentráció A „híg” energia összegyűjtése nagyobb felületről, elnyeletése kisebb felületen. Optikailag közelebb visszük a cellát a sugárzó forráshoz !

3 Hátrányok: 1.Csak a direkt fényt használják fel, pedig a beérkező szórt komponens 15-30 %-a lehet a beeső összes sugárzásnak. 2.A koncentrátornak mindig a nap felé kell néznie (napkövető automatika kell, nagyobb beruházási és fenntartási költséggel). Előny: 1. Kisebb napelemfelület kell. 2. A hatásfok megnövekedése. Hát ez meg mitől ??? Optikai koncentráció Hatásfok: fotogeneráció/termikus generáció.

4 A rövidzárási áram nő a koncentrációval: C: az optikai koncentráció mértéke (az átlagos besugárzás az A r elnyelő felületen osztva a besugárzással a koncentrátor bemenetén)

5 Az üresjárási feszültség: A teljesítmény: …több lesz ! A hatásfok is nő !

6 A koncentráció növelésével nő az áram, és négyzetesen nő a soros ellenálláson kialakuló veszteség: Az optimum: 1.Nagyon jó cellát kell készíteni ahhoz, hogy érdemes legyen koncentrálni ! 2.Rossz cella (nagy R s ) esetén már az 1sun is „túl erős” megvilágítás !

7 Jó hatásfok: több pn átmenetes cella Bonyolult technológia: -drága, -több átmenet: többet vesztünk a réven, mint amennyit nyerünk a vámon.

8 Három pn átmenet, két alagutas átmenet:

9

10 Technológiai nehézségek bonyolult rétegszerkezet rácsállandó illesztetlenségek

11 Optikai koncentrátorok

12 Fresnel lencse: kevesebb anyag, kisebb tömeg olcsóbb és kisebb veszteséget okoz a jóminőségű Fresnel lencs 1000 síkot is tartalmazhat centiméterenként. Optikai koncentrátorok

13

14

15

16 Erős koncentrálás parabolatükörrel Hűtés !!!

17 Optikai koncentráció Parabolikus tükörrel: Kramer Junction, California, power plant

18 Naperőmű (Egyesült Arab Emírség, 2013) 20000 lakás évi 175 ezer tonna szén- dioxid

19 10 Kw Eurodish -Almeria Spain Optikai koncentráció

20 Fix pontra vetítéssel: Advanced Thermal Systems 150-m 2 Heliostat The Solar Two power tower Optikai koncentráció

21 Dish Shape

22 Kétlépcsős koncentrálás: Hátrány: igen drága, további optikai veszteségek. Optikai koncentráció