Jak można pozyskiwać energię słoneczną?

Choć dla stałych bywalców tego bloga zapewne temat wyda się trywialny to jednak od dawna nosiłem się z zamiarem usystematyzowanie tej wiedzy w jednym poście. Wykorzystanie energii słonecznej nabiera coraz większej popularności niestety nie zawsze idzie to w parze z rozwojem wiedzy społeczeństwa na ten temat. Wielokrotnie spotkałem się z publikacjami, w których pojęcie „solarów” używane było zarówno w stosunku do ogniw fotowoltaicznych jak i kolektorów słonecznych w efekcie trudno było nawet wywnioskować, co tak naprawdę autor miał ma myśli.

Energię słoneczną możemy pozyskiwać za pomocą

1. kolektorów słonecznych - konwersja energii słonecznej do energii cieplnej
2. ogniw fotowoltaicznych - (baterii słonecznych) konwersja energii słonecznej do energii elektrycznej

Ad 1

kolektory słoneczne możemy podzielić na

1.1 płaskie

1.2 próżniowe rurowe

kolektory próżniowe możemy podzielić ze względu na dwa kryteria.

• budowę próżniowej rury:

1. - rury termosowe o podwójnej ściance szkła gdzie absorber napylany jest na zewnętrzną ściankę wewnętrznej rury.
2. - rury o pojedynczej ściance gdzie płaski absorber umieszczony jest wewnątrz próżniowej rury.

• ze względu na sposób wymiany ciepła

1. - o przepływie bezpośrednim gdzie wymiana ciepła jest jednofazowa analogicznie jak w kolektorze płaskim
2. - heat pipe (ciepłowód, gorąca rurka) gdzie wymiana ciepła jest dwufazowa link zasada wymiany ciepła w heat pipe

Z tego podziału wynika, że mogą być 4 rodzaje kolektorów próżniowych, choć osobiście spotkałem się z trzema

1 – rury termosowe z wymianą ciepła heat pipe

2 – rury termosowe o przepływie bezpośrednim

3 - rury o pojedynczej ściance z wymianą ciepła heat pipe



Oczywiści różnice w budowie poszczególnych kolektorów niosą za sobą pewne zalety jak i wady to jednak temat na osobny wpis.



Ad 2

Ogniwa fotowoltaiczne możemy podzielić na:


1 - Ogniwa pierwszej generacji - zbudowane w postaci płytek z wysoce czystego krzemu o grubości ok. 0.2 mm. Wymagają dużego nakładu pracy oraz energii. Wśród nich wyróżniamy

• ogniwa z krzemu monokrystalicznego (najwyższa sprawność najwyższa cena)

• ogniwa z krzemu polikrystalicznego, multikrystalicznego

• ogniwa z kremu amorficznego (najniższa sprawność najniższa cena)

2 - ogniwa drugiej generacji – wytwarzane w postaci bardzo cienkiej warstwy półprzewodnika tzw ang. thin film. Grubość warstwy to zaledwie 0.001-0.002 mm. Także metody wytwarzania ogniw drugiej generacji są tańsze i mnie energochłonne. Najbardziej popularne w tej kategorii są.

• ogniwa z tellurku kadmu CdTe ok 10% sprawności

• ogniwa z mieszaniny miedzi, indu, galu, selenu w skrócie CIGS od 11 -15 %

• ogniwa Grätzel'a DSSC (dye-sensitized solar cell) od 7-10% sprawności

• ogniwa z krzemu amorficznego i mikrokrystalicznego ok 7-10%
• ogniwa organiczne z polimerów rekord do 7,6% średnio do 5%

Są także ogniwa 3 generacji, lecz one jeszcze nie wyszły poza laboratoria.

Paradoksalnie na rynku dominują ogniwa 1 generacji znacznie droższe w produkcji od ogniw 2 generacji.

REKLAMA