کد خبر: ۲۹۷۹۴
تاریخ انتشار: ۱۲:۲۰ - ۲۹ بهمن ۱۳۹۶
فناوری فتوولتائیک‌های متمرکزشونده از تجهیزات اپتیکی مانند لنز‌ها و یا آینه‌های منحنی برای متمرکز کردن نور خورشید روی یک سطح کوچکی از فتوولتائیک خورشیدی استفاده می‌کند. در ادامه انواع مختلف این فناوری را بررسی می‌کنیم.
LCPV:فتوولتائیک‌های متمرکزشونده با نسبت تمرکز کم، که در واقع نور متمرکز شده بین ۲ تا ۱۰۰ برابر نورخورشید است. به دلایل مسائل اقتصادی در این سیستم‌ها از سلول‌های مرسوم سیلیکونی و یا در نهایت از سلول‌های اصلاح شده سیلیکونی استفاده می شود، در این سیستم‌ها شار حرارت به حدی کم است که نیازی به خنک کاری سیستم نیست. قوانین اپتیک که دریافت کننده خورشیدی با نسبت تراکم کم می تواند نور را در زوایای پذیرفته شده بالایی دریافت کند و به همین دلیل نیازی به سیستم ردیابی خورشیدی نیز وجود ندارد.

MCPV:این سیستم برای سیستم‌های با ۱۰۰ تا ۳۰۰ خورشید گفته میشود، این سیستم‌ها به ردیاب‌های دو محوره و سیستم خنک کاری نیاز دارند.

HCPV:در سیستم‌های با نسبت تمرکز بالا، از تجهیزات اپتیکی مانند بازتاب دهنده‌های خورشیدی و عدسی‌ها استفاده می‌شود تا شدت تابش به ۱۰۰۰ خورشید و حتی بیشتر برسد. سلول‌های خورشیدی به جاذب‌های حرارت با ظرفیت بالا نیاز دارند تا از آسیب ناشی از حرارت و گرما جلوگیری کنند و همچنین با مدیریت دما بازده سیستم را کنترل کنند. در این سیستم‌ها از سلول‌های خورشیدی MJ استفاده میشود، بدلیل اینکه این سلول‌ها کاراتر هستند و مهمتر از آن ضریب دمایی عملکرد پایینی دارند که سبب افت کمتر بازده با افزایش دما می‌شود. هرچند با افزایش نسبت تمرکز بازده همه انواع سلول‌های خورشیدی افزایش می یابد، اما این افزایش بازده برای سلول‌های MJ سریع تر است. در نمودار زیر نیروگاه‌های نصب شده HCPV در ایالات متحده قابل مشاهده است.
طبقه بندی انواع CPV‌ها
در تقسیم بندی دیگری سیستم‌های متمرکز شونده را می توان به سه دسته تقسیم بندی کرد:
1- سیستم‌هایی که از بازتابش خورشیدی برای تمرکز نور استفاده می کنند.
2- سیستم‌هایی که از عدسی‌ها برای تمرکز نور خورشید استفاده می کنند.
3- سیستم‌هایی که از ترکیب دو سیستم فوق برای تمرکز نور استفاده می کنند.

از همین رو میتوان سیستم‌ها را تقسیم بندی کرد. از نمونه‌های دسته اول میتوان به سیستم‌های دیش، سهموی خطی، دایره-‌ای خطی و آینه‌های تخت اشاره کرد. در سیستم دیش سطحی که نور خورشید روی آن متمرکز می شود به یک سطح کوچک محدود میشود و در واقع در این سیستم نور باید در یک نقطه متمرکز شود که به دلایلی نظیر زاویه نور خورشیدی، نور در یک سطح دایروی به جای یک نقطه متمرکز می شود.

در سیستم‌های سهموی خطی نیز باید نور روی یک خط متمرکز شود که باز به همان دلیل این خط به یک سطح تبدیل می‌شود. در سیستم آینه‌های تخت و سیستم دایر‌های خطی، نور خورشید روی یک صفحه متمرکز می شود. سیستم‌های LCPV عمدتاً از این دو نوع سیستم‌ها هستند. معمولاً در این سیستم‌ها از فتوولتائیک‌های مرسوم استفاده می شود. نمای سیستمی که از عدسی‌ها استفاده میکند را در شکل زیر مشاهده میکنید. این سیستم‌ها معمولاً از PV‌های MJ با بازده بالا استفاده می کنند.
طبقه بندی انواع CPV‌ها
 
یکی از قسمت‌های مهم در این سیستم‌ها بحث مربوط به خنک کاری سیستم است. همچنان که در تمامی سیستم‌های فتوولتائیک قسمت زیادی از انرژی خورشیدی رسیده به سلول به گرما تبدیل میشود (به دلیل کم بودن بازده تبدیل انرژی خورشیدی) سیستم‌هایی که از لنز استفاده می کنند این قابلیت را دارند که گرما را از اطراف سلول دفع کنند. در مقایسه با ماژول‌های صفحه تخت معمولی گرمای در واحد سطح کمتری را باید دفع کنند به این دلیل که این سیستم‌ها فقط تابش مستقیم خورشیدی را دریافت میکنند و در عوض با بازده بالاتر توان بیشتری تولید می کنند. لنز‌ها باید قابدار باشند، این عمل هم برای سلامتی قسمت داخلی لنز است و هم برای حفظ ساختار سیستم، همچنین این قاب از مسائلی همچون تقطیر آب درون لنز‌های فرنلی جلوگیری می کند. روش‌های خنک کاری این نوع سیستم‌ها را در شکل زیر مشاهده میکنید. در این سیستم از فین برای خنک کاری سلول استفاده شده است.
طبقه بندی انواع CPV‌ها
 
از مسائل دیگر در طراحی سیستم‌های متمرکز شونده، سیستم ردیابی است. با توجه به اینکه مبنای این سیستم استفاده از تابش مستقیم خورشید است، بنابراین باید در هر لحظه سمت و سوی سیستم به سمت خورشید باشد. برای اینکار از سیستم‌های ردیاب استفاده میشود. در سیستم‌های متمرکز شونده با توجه به نوع سیستم (لنزی، آین‌های و یا ترکیبی) نوع سیستم ردیابی نیز متغیر خواهد بود. در سیستم‌های که از آینه استفاده میشود (سهموی خطی، دایر‌های خطی و آینه تخت )کافی است تا از یک سیستم ردیابی تک محوره استفاده شود، سیستم‌های HCPV که معمولاً از لنز برای تمرکز نور خورشید استفاده می کنند از سیستم‌های ردیابی دو محوره برای تمرکز نور خورشید استفاده می کنند. در جدول زیر تقسیم بندی فتوولتائیک‌های متمرکز شونده را مشاهده می کنید.به علاوه در جدول زیر مشخصات دیگر هر سیستم نیز قابل مشاهده است. 
 
طبقه بندی انواع CPV‌ها
ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار