PAVEL: moj referenčni okvir, moje refleksije, moje življenje

Nov rekord sončnih celic (PV), Fraunhofer Inštitut, Nemčija

Objavil pavel, dne 27.01.2009

Daleč največji potencial v energiji imamo pri izkoriščanju svetlobe. Resnični izkoristki v praksi so okoli 20% pri monokristalnih ali pa pri triplastnih fotocelicah. Zaenkrat so HIP moduli (firma Sanyo)  tisti, ki v nelaboratorijskih razmerah (npr. ob domači rabi) prinašajo izkoristke okrog 20%.

HIP moduli pa so že večplastne (mislim, da 3 plastne) slojne PV celice. Mislim, da je centralna plast monokristalna, dodatni dve plasti zograj in spodaj pa sta delno prosojni amorfni plasti. Amorfne PV celice imajo zelo slabe izkoristke, očitno pa raziskovalci izkoriščajo tudi prosojnost.

Dosedaj so rekorde podirale PV celice grajene iz redkih materialov: galij, arzenij, iridij. Le te so bile zelo drage, hkrati pa je njihova tehnologija zelo umazana. Da ne omenjam, da je v izdelavo te PV celice potrebno “vgraditi” več energije kot jo bo PV celica kadarkoli pretvorila v We v svoji življenjski dobi. Še vedno pa so te specialne PV celice zelo uporabne v posebnih aplikacijah, kjer brez PV ne moremo ( npr. sateliti, vesoljske ladje). Skratka te PV celice so že v aplikativni rabi ( ne samo v laboratorijih) blizu izkoristka 35%.

Za nas smrtnike tukaj doli pa je doseg price/ performance tam okrog 20%. Napovedujejo, da naj bi se te širokopotrošnje PV celice z izkoristki pridobivale vsako leto vsaj 1%. Torej leta 2018 lahko pričakujemo že izkoristke PV celic na naših strehah  okrog 30% po enaki ali celo nižji ceni. Letno namreč pada cena PV celic okrog 3%. Multikristalne ( polikristalne) so najcenejše silicijeve celice. Še cenejše so organske ( kemična bravila) PV. Še cenejša pa je POSREDNA solarna tehnologija, ko zrcala koncentrirajo svetlobo na črnih ceveh z vročim oljem ( 400 stopinj), ki pa potem preko izmenjevalnika toplote odda toploto pari, le ta pa odda mehansko energijo na parnih turbinah, kjer pa spet pridemo do mizernih izkoristkov TE. Ena opcija so še solarne elektrarne na tehnologijo dimnikov z malimi vetrnicami, kjer sonce segreva zrak pod črno ponjavo velikosti nekaj km2, zrak se zaradi konvekcije giba proti dimniku in po njem v višje sloje zraka, pri tem pa oddaja mehansko energijo vetrnim turbinam, katerih izkoristki pa so blizu 40%. Ta konvekcija poteka močno čez dan, hkrati pa zaradi cevi z oljem v zemlji (pod zrakom in pod črno ponjavo) poteka tudi ponoči. Taka elektrarna bi z lahkoto proizvajala 200 MW elektrike.

Nov rekord pa so na ISE ( Fraunhofer inštitut za raziskavo obnovljivih virov energije) dosegli raziskovalci inštituta za PV sisteme pri izkoristku PV celic. V laboratoriju so dosegli 41,1 odstoten izkoristek DIREKTNE pretvorbe iz sončne energije v elektriko (glej vir spodaj).

Tolikšen izkoristek so dosegli z metamorfno multispojno celico (amorfna multijunction), ki uporablja III-V polprevodniške sestavne dele, ki jo razvijajo od leta 1999. Za razliko od običajnih sončnih celic te nimajo enake mrežne konstante, zato prihaja do težav pri oblikovanju polprevodniških plasti z visoko kristalno kakovostjo, pojasnjujejo v inštitutu.

vir:

http://www.ise.fraunhofer.de/press-and-media/press-releases/press-releases-2009/world-record-41.1-efficiency-reached-for-multi-junction-solar-cells-at-fraunhofer-ise

  • Share/Bookmark

Komentiraj



Vi ste prijavljeni objavi komentar.