طرحهای دیگری از متمرکز کننده ها

 

به منظورحصول بيشترین راندمان سلولهای خورشيدی و نيز یک سيستم متمرکز کننـده نـور، برخـی طرحهای CPV بر روی مشخصه‌های طيفی نور همزمان با مشخصات هندسی آن کار کـرده انـد. هـر ماده فوتوولتایيک بهترین عملکرد را برای طول موجهایی با انرژی اندکی بيش از شکاف نوارماده نيمه هادی داراست. ایجاد شکاف درنور ورودی و یا انتقال طول موج، ترفندهایی است کـه درمتمرکزکننـده PV های دورنگ و متمرکز کننده های درخشـان بـه منظـور کوششـی بـرای افـزایش رانـدمان تبـدیل بکاربرده ميشود.

متمرکز کننده های دو رنگ

ایده شکاف طيف نور در لوله های نوری برای تبدیل آنها به سلولهای مختلفی از مواد انتخـاب شـده، ایده جدیـدی نميباشـد. ماننـد ایـده تمرکـز نـور، ایـن ایـده ميتوانـد بـا سـاختارهای گونـاگون شـناخته شـود. موانـع موجـود برسـر راه پيشـرفت ایـن طرحهـا، مشخصـاً قيمـت ایـن مجموعـه هـا ميباشـد. با درنظرگرفتن پيچيدگيهای بيشتر، عملاً برای شـکافتن یـک طيـف خورشـيدی دو راه فيزیکـی موجـود است: انتشار از یک منشور شفاف انعکاس و انتقال از یک فيلتردو رنگ.
به منظورکاهش هزینه سلولهایی که به طول موجهای معينی تخصيص داده شده اند، نور نيز متمرکـز ميشود. در این ساختارها راندمان تئوری ميتواند به بيشترین حد خود برسد زیرا هر سلول در بهتـرین شرایط تابش، بدون قيود ناشی از اتصالات الکتریکی نيـرو توليـد ميکنـد. رشـته سـلولهایی بـا رکـورد بازده ۴۳ درصد جهت نشان دادن امکان سنجی این قضيه ساخته شده است. [Green & Ho-Baillie, 2010]

متمرکز کننده های درخشان

راه‌حلها و روشهای ارائه شده برای متمرکز کردن نور، تنها روشهای موجود برای کاربردهای فوتوولتاییک نمیباشد. از محدودیتهای مهم این طرحها لزوم وجود ساختاری جهت تعقیب نور میباشد. این قید نباید همیشه به عنوان محدودیت تلقی شود. درواقع برای استفاده در صنایع همگانی، ساختارتعقیب نوربرای ماژولهای استاندارد سطوح صاف بکاربرده میشود و برای تولید انرژی بیشتر همواره بر روی صفحه ای عمود بر نور خورشید قراردارد. اگرچه با امکان استفاده از متمرکز کننده های فوتوولتاییک استاتیک، میتوان حتی انرژی پرتوهای پراکنده شده را نیز گرفت. این روش متفاوت نه فقط با هندسه لنز بلکه با برخی مشخصه های فیزیکی مواد خاص مانند قابلیت تابناکی سروکار دارد. این متمرکز کننده ها که بنام متمرکزکننده‌های درخشان نامیده میشوند معمولاً از یک ماده شفاف بصورت یک صفحه صاف ساخته میشوند وسلولهای خورشیدی به اطراف این صفحه متصل میشوند. درون این ماده شفاف، ذرات درخشان مانند رنگهای بنیادی یا ذرات کوانتوم پراکنده اند.   

جذب بخشی ازطیف نور و انتشار دوباره آن با انتقال طول موج، میتواند با پاسخ طیفی سلول هماهنگ شود. سپس نور دوباره منتشر شده ازطریق ماده شفاف به سمت سلولهای خورشیدی هدایت میشود و ازتمام انعکاس داخلی درسطح استفاده میشود. محدودیت این تکنولوژی، راندمان پایین در اثرافتهای ناشی از پروسه های مختلف فیزیکی درگیر است که درحال حاضرحدود ۶ یا ۷ درصد برای نمونه های آزمایشی ثبت شده است. همچنین تمرکزمعمول برای این ماژول حدود ۱۰ تا ۴۰ میباشد.

اندازه هر متمرکز کننده درخشان برای جلوگیری از افتهای مهم ناشی ازجذب نور از ماده شفاف باید محدود باشد. شکل، طرح اصلی این متمرکز کننده ساده خورشیدی را نشان میدهد.

بالای صفحه نسخه چاپی   کلیه حقوق متعلق به مرکز تحقیقات الکترونیک فطروسی می باشد خانه | تماس با ما | نقشه سایت
  این سایت توسط شرکت آسمان پیدایش تهیه شده است.