Новый рекорд эффективности солнечных элементов в 43,9%

В конце апреля компания Semprius (Северная Каролина, США) заявила о разработке солнечного элемента с рекордной эффективностью 43.9%. Элементы созданы по технологии CPV (Concentrating PhotoVoltaics). А в ближайшем будущем разработчики обещают увеличить КПД уже до 50%.

Новый элемент представляет собой сборку  из трехпереходной микроячейки уложенной на однопереходную германиевую микроячейку, соединенную через высокоскоростной  канал. Это позволяет создать один большой элемент, состоящий из тысяч микроэлементов с высокими характеристиками выхода.

nmat3946-f1

Иллюстрация конструкции микроячейки изготовленной методом печати. Стопка из 3-ех элементов InGaP/GaAs/InGaAsNSb и одного 1J Ge элемента

Принцип работы фотоэлектрических модулей с концентрацией света (CPV) во многом похож на работу традиционных фотоэлектрических модулей, но отличается использованием микролинз для концентрации света на солнечных элементах, не покрывающих всю площадь модуля. Коэффициент концентрации (в случае Semprius более 1100 раз) резко уменьшает количество необходимых (<0,1%) полупроводниковых элементов. Такая схема открывает потенциал для экономически эффективного использования ячеек с высоким КПД.  Однако, чтобы работать должным образом, модули CPV должны быть точно нацелены на солнце. Поэтому модули CPV используются только в сочетании с высокоточными треккерами, автоматически отслеживающими солнце в течение всего дня. 

 

CPV солнечная батарея с системой микролинз

CPV солнечная батарея Semorius с системой концентрирующих микролинз

Трекеры изготовленные компанией Semprius используют собственную конструкцию механического привода и автоматизированную систему солнечного слежения, разработанную компанией Siemens. Алгоритмы солнечного позиционирования разработаны Национальной Лабораторией Возобновляемой Энергии (NREL’s), обеспечивают точность слежения лучше 0,2 градусов.

Применяемые Semprius солнечные ячейки имеют размер в 300 раз меньше, чем стандартные промышленные фотоячейки, что в свою очередь приводит к уменьшению дефектов, лучшему качеству, а также использованию меньшего тока и, следовательно, меньшему нагреву ячеек. Меньшие площадь ячейки также означает меньшие оптические элементы и более простую необходимую оптику. Меньшее количество тепла означает, что Semprius панель может обойтись без радиаторов охлаждения и тепловых распределителей, используемых большинством производителей CPV модулей. 

 

На основе материалов:

http://www.nature.com

http://www.semprius.com

 

Добавить комментарий


Почитать ещё по теме:


Недорогой серийный солнечный концентратор для домохозяйств
Внешний вид GoSun grill
Солнечный гриль
Самодельный нагреватель на концентрированной солнечной энергии
Конструкция солнечной надувной трубы HelioTube
Сверхдешевые надувные концентраторы солнца

Template design by Joule Watt © 2014 Домашняя энергетика