Alan Kısıtlı Alanlarda Kullanım İçin Güneş İzleme Mozaikli Fotovoltaik Dizi

Güney Kore'deki bilim adamları, fotovoltaiklerin konuşlandırılması için sınırlı alanlara sahip hem kentsel hem de kırsal ortamlar için ideal bir çözüm olduğu iddia edilen mozaikli güneş pili ünitelerine dayalı, şekli dönüştürülebilir bir 3D PV sistemi ürettiler.

Önerilen sistem, güneşe tepki olarak dizinin şeklini otomatik olarak ayarlamak için güneş pili sıcaklığına dayalı olarak aktüatör görevi gören şekil hafızalı alaşım bileşenlerine dayanmaktadır.'konumu, makineye ihtiyaç duymadan."Aktüatör panelleri düzleştirdikçe, gelen ışığa dik kesit alanı artar ve otomatik bir güneş izleme etkisini kolaylaştırır," araştırmacılar açıkladı."Ek olarak, bu güneş izleme konsepti, yaygın olarak bulunan ticari kristal silikon (Si) güneş pillerini kullanma avantajına sahip olan mozaikli modüllere uygulanabilir."

Araştırma ekibine göre, PV sistemi, daha kısa gölge uzunluğu ve şekil dönüşümü sırasında elde edilen çift yüzeyli etki nedeniyle sabit bir düz panele kıyasla bir günde elektrik verimini yüzde 60 artırabiliyor."Doğrudan ışık bazı yüzeylerde etkin bir şekilde toplanırken, saçılan ve yansıyan ışık diğer yüzeylerde toplanır ki bu geleneksel izleme sistemleri kullanan güneş modüllerinde elde edilemeyen bir etkidir," vurguladılar.

Güneş pilleri dikdörtgenler, eşkenar üçgenler ve dik açılı üçgenler gibi çeşitli şekillerde kesildi ve 2D kemer şeklini oluşturmak için omurga olarak silikon kauçuk veya metal bir ağ kullanıldı. Hücreler düzenli aralıklarla omurga şeridine yerleştirildi ve metal tel veya tekstil elektrotları ve lehimleme kullanılarak birleştirildi. Şekil hafızalı alaşım şeritler, nikel-titanyum şekil hafızalı alaşımdan yapıldı ve her bir güneş pili panelinin yüzeyine uygulandı. Mozaiklenmiş güneş pilleri daha sonra bir kılıf yöntemi kullanılarak bir silikon malzeme içinde kapsüllenmiştir.

Araştırmacılar, mozaiklenmiş modüllerde, güneş pili dizisinin dönüşümünün, mozaikleme birimleri arasındaki ve bağlantı boşluklarındaki şekil-bellek-alaşım bileşenleri tarafından tetiklendiğine dikkat çekti."Bu nedenle, güneş pili yüzeyleri arasındaki şekil bellekli alaşım bileşenlerinin sıcaklığı, yüzeylerin sıcaklığından daha önemlidir." onlar da dediler."Hücre yüzeyinden 3 mm uzaklıkta bulunan güneş pili birimleri arasında yer alan şekil hafızalı-alaşım bileşenlerinin sıcaklıkları ve bağlantı omurgasının sıcaklıkları, güneş pili yüzeyinin sıcaklığına benzer bir eğilim izlemektedir, ancak şu değerlere sahiptir: 2–6 dereceC daha düşük."

Cihaz, standart aydınlatma koşulları altında test edilmiş ve performansı, geleneksel sabit düz panellerin performansı ile karşılaştırılmıştır. Sistem verimliliği, birim kurulu alan başına diziden maksimum güç çıkışına dayalı olarak değerlendirildi.

Mozaiklenmiş güneş pili dizilerinin çıkış gücünün, artan geliş açısı (AOI) ile düştüğü veya AOI'nin kosinüsünü takip ederken azaldığı bulundu."Bununla birlikte, şekli dönüştürülebilir 3B mozaikli güneş pili dizilerinin üstün güneş izleme performansı AOI'den çok az etkilendi," Koreli grup, kurulu alan bazlı verimliliğin her durumda şekil değiştirebilen güneş takibi ile artırıldığını belirterek belirtti."Kurulum alanına göre şekli dönüştürülebilir mozaikli güneş pili dizilerinin verimliliği, düz sabit güneş panellerine kıyasla üstün çok yönlü performans sağlayabilir."

Dar açılı üçgen şekilli güneş pilleri, kısa kemerde en iyi performansı gösterdi ve çok yönlü gelen ışık altında üstün performans gösterdi."Dizinin şekil dönüşümü sırasında kendi kendine gölgelenen kısmı, iki yüzeyli bir fotovoltaik modülün arka tarafı olarak işlev görür ve hem güneş izleme sisteminin hem de iki yüzeyli bir PV modülünün avantajlarıyla şekil dönüştürülebilir mozaikli güneş pili dizileri sağlar," bilim adamları sonuçlandırdı."Bu çalışma, şekil değiştirebilen fotovoltaik modül konseptini tanıtmaktadır; Her hücrenin verimli güç yönetimi ve belirli uygulamalara uygun 3B tasarımlar dahil olmak üzere daha birçok araştırma alanı kalmıştır."

Hücre teknolojisi kağıda tanıtıldı"Yerinde şekil-bellek-alaşım aktivasyonu kullanan, otomatik, şekil değiştirebilen, kendinden-güneş izlemeli, mozaiklenmiş kristalin Si güneş pilleri," bilimsel raporlarda yayınlandı. Araştırma grubu, Kore Elektroteknoloji Araştırma Enstitüsü ve Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden bilim adamları tarafından oluşturulmuştur.