کد خبر: ۲۹۷۷۰
تاریخ انتشار : ۱۳:۰۰ - ۲۸ 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 می کند. در مقایسه با سیستم‌های غیر متمرکزشونده این سیستم‌ها می توانند با صرفه جویی در هزینه مربوط به سلول‌های خورشیدی به کاهش هزینه سیستم کمک کنند.

سرویس انرژی های تجدیدپذیر برق نیوز، این کاهش قیمت از کاهش سطح و در نتیجه مواد مصرفی حاصل می شود، بنابراین در این سلول‌ها میتوان از مواد با قیمت بالاتر و در عوض با بازده بالاتر استفاده کرد. برای اینکه نور خورشید روی یک سطح متمرکز شود نیاز است تا با صرف هزینه ی اضافی نسبت به سیستم غیر متمرکزشونده از تجهیزاتی برای تمرکز نور خورشید، سیستم ردیاب و سیستم خنک کننده استفاده کرد. با توجه به کاهش چشمگیر سطح صفحات فتوولتائیک مورد نیاز در این روش جهت تولید هر یک وات از توان الکتریکی، معمولاً از سلول‌های فتوولتائیک گرانتر موسوم به Triple Junction که دارای راندمان تبدیل انرژی بسیار بالاتری نسبت به سلول‌های عادی هستند استفاده بعمل می‌آید. نتیجتاً علیرغم گرانتر بودن این نوع از سلول ها، با توجه به افزایش راندمان تا ۳۵ % و کاهش مساحت مورد نیاز نسبت به پنل‌های فتوولتائیک در توان مشابه، ارزانتر و مقرون به صرفه‌تر خواهند بود. سلول‌های Triple Junction دارای فناوری بسیار بالایی بوده و تاکنون صرفاً در کاربرد‌های فضایی مورد استفاده قرار میگرفته اند که هم اکنون با معرفی فناوری CPV در تولید انرژی، در رقابت با پنل‌های معمولی فتوولتائیک مورد استفاده قرار می‌گیرند. به دلیل استفاده از این تجهیزات استفاده از این نوع فتوولتائیک‌ها کمتر رایج است، اما با این حال استفاده از این تجهیزات در مرحله ی توسعه و پیشرفت است، همچنین تحقیقات انجام شده این فناوری را به سمت کاهش هزینه‌ها سوق میدهد.

این فناوری همچنین با سیستم‌های متمرکزشونده ی گرمایی انرژی خورشیدی در حال رقابت هستند. این سیستم‌ها انرژی خورشید را مستقیماً به انرژی الکتریسیته تبدیل می کنند در حالی که در سیستم‌های گرمایی انرژی خورشید به گرما و سپس به الکتریسیته تبدیل میشود. برای اولین بار در دنیا در سال ۱۹۷۰ توسط آزمایشگاه ملی سندیا سیستم CPV در ایالت کالیفرنیا تولید شد.

از آنجایی که این سیستم توانایی جذب و تمرکز تابش پخشی ناشی از شرایط هوایی را ندارد، باید بیشترین تابش مستقیم خورشیدی را دریافت کند. بنابراین استفاده از ردیاب‌های خورشیدی در این سیستم الزامی است. طراحی متمرکزکننده خورشیدی مشکلات خاص خودش را دارد، این سیستم باید کارا، مناسب برای تولید گسترده، قدرت تمرکز بالا، غیر حساس نسبت به خطا‌های هنگام ساخت و پیاده سازی را داشته باشد. تمامی CPV‌ها یک تجهیزات متمرکزکننده اپتیکی و یک سلول خورشیدی دارند. به جز موارد بسیار نادر حتماً یک ردیاب خورشیدی نیز نیاز است. خصوصیات نیمه هادی‌ها به سلول‌ها اجازه می دهد تا در صورتی که نور متمرکز شده باشد، با کارایی بالاتری عمل کنند، البته به شرطی که دمای سلول با استفاده از تجهیزات مناسب خنک شود. بازده سلول‌های MJ توسعه یافته امروزه به ۴۴ % میرسد، و این توانایی وجود دارد که این بازده در سال‌های پیش رو به ۵۰ % ارتقا یابد. همچنین مسئله مهم دیگر در این سیستم‌ها بازده تجهیزات اپتیکی است.

لنز‌های اپتیکی متمرکزکننده نور در این صفحات، دارای فناوری‌های متفاوتی هستند. در صورتی که سلول‌های CPV در مناطقی با تابش کاملاً مستقیم خورشید مورد استفاده واقع شوند از لنز‌های متمرکزکننده دقیق استفاده شده که گرانتر بوده و در نهایت کل پنل خورشیدی نیز نیاز به سیستم تعقیب نور مستقیم خورشید در دو جهت خواهد داشت (Dual Axis Tracking). چنین سیستم‌هایی گران قیمت بوده و در مناطق استوایی با میزان بالای تابش مستقیم نور مورد استفاده واقع می‌شوند و البته دارای راندمان و توان خروجی بسیار بالاتری نیز می‌باشند. در مقابل در مناطقی که تابش مستقیم محدود بوده و در عین حال جهت کاهش هزینه تمام شده از سیستم‌های TRACKING استفاده نمی‌شود از لنز‌های NONIMAGING که قادر به دریافت نور از زوایای پهن‌تر و وسیعتری می‌باشند، استفاده میگردد. این نوع لنز‌ها به دلیل فناوری ساخت سادهتر، ارزانتر بوده و نیاز به سیستم‌های تعقیب نور خورشید نیز ندارند ولی راندمان و توان خروجی دریافتی چنین سیستم‌هایی در مقایسه با نوع متمرکزکننده به میزان قابل توجهی کمتر خواهد بود. در مجموع استفاده از این روش ها، کاهش هزینه سرمایه گذاری به حدود ۱USD/W نسبت به ۳USD/W تا ۵USD/W برای صفحات معمول سیلیکونی را به دنبال خواهد داشت. این سلول‌های خورشیدی که درآزمایشگاه Fraunhofer توسعه یافته، در شرکت Soitec به تولید انبوه می‌رسد، این کمپانی تاکنون تعدادی سلول خورشیدی برای نصب در ایتالیا، فرانسه، آفریقای جنوبی و کالیفرنیا و همین طور ۱۴ کشور دیگر ساخته است.

فناوری فتوولتائیک‌های متمرکزشونده CPV
نوع دیگری از محصولات CPV، که هم اکنون توسط شرکت‌های معدودی در دنیا ساخته و عرضه میگرد Dish CPV نام دارد و همانطور که از نام آن پیداست عمل تمرکز نور بر روی ماژول CPV با استفاده از آینه‌های نصب شده بر روی یک دیش سهموی شکل حاصل می‌گردد. شرکت Solar Systems استرالیا یکی از تولیدکنندگان و ارائه دهندگان برتر این محصول در دنیاست که تاکنون پروژه‌های متعددی را با استفاده از این بشقاب‌های عظیم تولیدکننده انرژی پاک الکتریکی در استرالیا اجرا کرده است. در این فناوری به دلیل استفاده از دیش، نیازی به کاربرد شیشه‌های اپتیکی گران قیمت و لنز‌های متمرکز کننده خاص نبوده و دیش از آینه‌های یکسان با فناوری ساخت نسبتاً معمولی استفاده می‌نماید. نمونه‌ای از این نوع سلول در شکل زیر قابل مشاهده است.

فناوری فتوولتائیک‌های متمرکزشونده CPV

 

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
پرطرفدارترین عناوین