Szukaj na tym blogu

piątek, 11 lipca 2008

50 % więcej energii z ogniw fotowoltaicznych dzięki kolorowym koncentratorom.

Główny problem w zwiększaniu sprawności ogniw fotowoltaicznych leży w naturze materiałów, z których są one budowane. W przypadku powszechnego obecnie krzemu dochodzimy do technicznych granic jego możliwości. A co gorsza w tym względzie niewiele da się zrobić?
Najprościej mówiąc ogniwo fotowoltaiczne zbudowane z półprzewodnika krzemowego potrzebuje światła a dokładnie fotonów o ściśle określonym zakresie energii, aby nastąpiło wybicie elektronu. Dlatego ok. 80% energii światła marnuje się gdyż jego energia jest zbyt mała lub zbyt duża do inicjacji zjawiska fotovoltaicznego.
Ze względu na wysokie koszty produkcji ogniw fotowoltaicznych i relatywnie niskie sprawności coraz powszechniej myśli się o wykorzystywaniu koncentratorów pozwalających znacznie zredukować koszty. Tradycyjne koncentratory to wyprofilowane lustra skupiające promieniowanie słoneczne na małej powierzchni ogniwa.

Ciekawą a nawet przełomową budowę koncentratorów zaprezentował profesor Marc Baldo. Koncepcja polega na pokryciu ograniczanym barwnikiem szklanych płyt, dzięki czemu promieniowanie słonecznie absorbowanie przez barwnik przekazywane jest do szkła i dalej do brzegów szklanej płyty w ten sam sposób jak robi to światłowód. Wyzwaniem w zastosowaniu organicznych barwników było jednak rozwiązanie problemu wtórnej absorpcji światła przez barwnik w jego drodze do brzegów płyty. Problem ten został w końcu rozwiązany poprzez opracowanie i zastosowanie barwików, które nie absorbują emitowanego przez siebie świata.

W zależności od koloru płyty możliwa jest absorpcja i transportowanie fotonów o różnych poziomach energii przetwarzając je na obrzeżach przy użyciu półprzewodnika najlepiej dostosowanego do danego poziomu energetycznego fotonów. Każdy, że szklanych koncentratorów pochłania pewien zakres promieniowania słonecznego przepuszczając inny. Należy nadmienić, że płaskie szklane płyty łatwo jest zamontować na dachu,nie są też potrzebne systemy nadążne. W tej technologii drzemie duży potencjał gdyż z jednej strony pozwala znacznie zredukować koszty ogniwa dodatkowo poprawiając efektywność do 50%.
Prześlij komentarz