Çatıdaki Konsantre Fotovoltaikler Dış Mekan Testlerinde Silikondan Büyük Kazandı

& quot;Güneş pilleri eskiden pahalıydı, ama şimdi'gerçekten ucuzluyorlar," Chris Giebink, Charles K. Etner Elektrik Mühendisliği Yardımcı Doçenti, Penn State.&"Sonuç olarak, güneş pili artık ürettiği enerjinin baskın maliyeti değil. Maliyetin büyük kısmı giderek diğer her şeyde yatıyor -- invertör, kurulum işçiliği, izin ücretleri vb. -- eskiden ihmal ettiğimiz her şey.&alıntı;

Bu değişen ekonomik ortam, yüksek verimliliğe bir prim koydu. Şu anda yüzde 15 ila 20 verimlilikle pazara hakim olan silikon güneş panellerinin aksine, yoğunlaştırılmış fotovoltaikler, güneş ışığını uydularda kullanılanlar gibi daha küçük ama çok daha verimli güneş pillerine odaklayarak yüzde 35 ila 40'lık genel verimlilik sağlar. Mevcut CPV sistemleri büyüktür -- reklam panoları boyutunda -- ve gün boyunca güneşi takip etmek için dönmeleri gerekiyor. Bu sistemler, bol alan ve çok sayıda doğrudan güneş bulunan açık alanlarda iyi çalışır.

& quot;Bizim'yapmaya çalıştığımız şey, geleneksel bir silikon güneş panelinin form faktöründe yüksek verimli bir CPV sistemi oluşturmaktır," dedi Giebink.

Bunu yapmak için, araştırmacılar, bir çift plastik mercek dizisi arasında kayan bir cam levhaya, kabaca yarım milimetre karelik küçük çok eklemli güneş pillerini yerleştirdiler. Tüm düzenleme yaklaşık iki santimetre kalınlığındadır ve izleme, panel çatıda sabit kalırken güneş pilleri tabakasının mercek dizisi arasında yanal olarak kaydırılmasıyla yapılır. Bütün bir gün's değerinde takip, pratik olarak algılanamayan yaklaşık bir santimetre hareket gerektirir.

& quot;Bu son deneylerdeki amacımız, böyle bir sistemin teknik fizibilitesini göstermekti," dedi Giebink."Güneş ışığını 600 defadan fazla yoğunlaştıran tek bir mikro hücreli ve bir çift mercekli bir prototipi bir araya getirdik, onu dışarı çıkardık ve tüm gün boyunca güneşi otomatik olarak takip etmesini sağladık.&alıntı;

Ekibin test sırasında ne kadar doğrudan ve dağınık güneş ışığı olduğunu tam olarak bilmesi gerektiğinden, Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi Yüzey Radyasyonu izleme alanının bulunduğu Penn State'deki Russell E. Larson Tarımsal Araştırma Merkezi'ne yerleştiler. Lisansüstü öğrencileri Jared Price ve Alex Grede, doktora sonrası araştırmacı Baomin Wang ile birlikte sistemi ticari bir silikon güneş pilinin yanında şafaktan alacakaranlığa kadar iki güneşli gün boyunca test etmek için birlikte çalıştılar.

Araştırmacılar, Nature Energy'de, CPV sisteminin silikon hücrenin yüzde 17 verimliliğine karşılık yüzde 30 verimliliğe ulaştığını bildirdi. Tüm gün boyunca, CPV sistemi silikondan yüzde 54 daha fazla enerji üretti ve yoğun güneş ışığından mikro hücre ısıtmasından kaçınılsaydı yüzde 73'e ulaşabilirdi.

Giebink'e göre, bu yerleşik izleme CPV teknolojisi, güneybatı ABD veya Avustralya gibi çok sayıda doğrudan güneş ışığı alan yerler için mükemmel olacaktır.

Giebink, sistemi daha geniş alanlara ölçeklendirmede ve uzun vadede güvenilir bir şekilde çalışabileceğini kanıtlamada hala büyük zorlukların bulunduğunu belirtiyor, ancak iyimserliğini koruyor.

& quot;Doğru mühendislikle,' çatılardan elektrikli araçlara kadar çeşitli uygulamalarda faydalı olabilecek verimlilikte bir adım değişikliğine bakıyoruz - gerçekten her yerde's sınırlı bir alandan çok fazla güneş enerjisi üretmek önemlidir.&alıntı;