Autor Thema: neuer Solarzellentyp für Doppelnutzung  (Gelesen 3097 mal)

Offline el-haber

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neuer Solarzellentyp für Doppelnutzung
« am: Juli 07, 2010, 10:36:40 Vormittag »
Hallo zusammen,
vor ein paar Wochen wurde Michael Grätzel von der EPFL mit dem Millennium-Technologiepreis 2010 (Finnland) für seine farbstoffbasierten Solarzellen ausgezeichnet.
Da mittlerweile die Zellen von der Firma G24i als Vorserie gefertigt werden, könnte ja der/die eine oder andere hier, sich schon damit befasst haben.
Über Erfahrungsberichte würde ich mich freuen.
Insbesondere würde mich die Eigenschaft der Transparenz und der Verlauf des Wirkungsgrades über die Zellthemperatur interessieren. Ich könnte mir vorstellen, daß mit Hilfe dieser Zellen eine Doppelnutzung von photovoltaischem Effekt und Wärmestrahlung in übereinander angeordneten Kollektoren möglich sein könnte.

Cu
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Offline el-haber

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neuer Solarzellentyp für Doppelnutzung
« Antwort #1 am: August 05, 2010, 10:27:41 Vormittag »
Zu diesem Thema gibt es auch noch einen anderen Ansatz.

Presseveröffentlichung vom 3.8.2010
abgewandelt und mit zusätzlichen Informationen versehen

Eine Arbeitsgruppe um Nick Melosh an der Stanford University, arbeitet genau an diesem Phänomen der Doppelnutzung von thermischer und photoelektrischer Energie.
Allerdings verwenden die Forscher dort einen Gallium-Nitirid Halbleiter, der mit Cäsium beschichtet ist. Bei Themperaturen über 200 Grad werden in dieser Struktur sowohl photoelektrische Effekte zur Ladungstrennung als auch daraus induzierte thermische Effekte benutzt. Der Vorgang wird als PETE-Effekt beschrieben.
Allerdings hat der verwendete Halbleiter GaN den Nachteil, daß er schwer zu kontaktieren ist, starke Strukturverwerfungen aus der epitaxie mitbringt, wenn keine Al-Zwischenlagen eingebracht werden können und er sich bei Themperaturen über 280Grad strukturell verändert oder ganz zersetzt.
Das Bestreben liegt derzeit in der Aufbereitung von stabileren GaAs-Kristallen zur Nutzung des PETE.
Kombinierte solarthermische HT-Anlagen mit einem photoelektrischen PETE-Kollektor und nachfolgender Kühlkette über Generator-Turbinen-Konstruktion könnten stark gesteigerte Wirkungsgrade von über 60% erreichen lassen.
Dabei trägt der PETE-Effekt alleine schon das doppelte von heutigen Silizium basierten kurzwellig ausgerichteten Solarzellen, bei denen der Wirkungsgrad mit zunehmender Themperatur stark abnimmt und damit die Doppelnutzung verbietet.

Cu
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« Letzte Änderung: August 05, 2010, 10:29:48 Vormittag von el-haber »

Offline reski

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neuer Solarzellentyp für Doppelnutzung
« Antwort #2 am: Oktober 30, 2010, 08:41:41 Vormittag »
Also Sonnenenergie ist ja so ca 165 W/m²

bei 60% wären das dann 99Watt pro m²

mit 10m² 1kW ist das viel ?

ich glaub das Problem ist immer noch das die leute die Energie nicht speichern. Der Strom wird ja fast immer gespeist.

Offline Knolle_P [Webmaster]

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neuer Solarzellentyp für Doppelnutzung
« Antwort #3 am: Oktober 31, 2010, 11:12:41 Vormittag »
Ich hatte immer knapp 1000 Watt Pro m² im Kopf.
Zumindest bei voller Sonneneinstrahlung die man nur selten hat und in Deutschland wohl nie erreicht.

Offline el-haber

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neuer Solarzellentyp für Doppelnutzung
« Antwort #4 am: November 02, 2010, 09:30:24 Vormittag »
HI,
es gibt da wunderschöne Karten über die Leistungsdichte der sonneneinstrahlung.
Nördlich von Thüringen sind es bis 1000W/m²
Südlich davon erreichen es im Großraum Würzburg und Freiburg 1250W/m² ansonsten durchschnittlich 1100W/m².

Die Sonne muß nicht komplett vom wolkenlosen Himmel scheinen, um das zu erreichen. diffuses Licht durch Schleierwolken bringt annähernd die selben Werte.
Allerdings ist der Wirkungsgrad der Photovoltaikzellen zwischen 12% und mittlerweile 21% sehr weit aufgefächert.
Die Dünnschichtzellen liegen bei 16%, die QCELL-Max bei 19%.
Einfachere Poly-Zellen bringen gerade mal 12%.

Also: nach Karte den Standortfaktor auswählen und mal den Wirkungsgrad der Solarzellen nehmen.
Danach noch mal 5h - Ergibt die maximale Energie eines Tages.
1kW/10m² erscheint als Durchschnittswert über das Jahr gerechnet realistisch. Peak-Leistung wird aber dafür bei 10m² mit 1,7kW liegen.
Bei mitlaufenden Modulträgern darf eine tägliche Betriebsdauer von 7h bei 80%Peak-Leistung angenommen werden.

CU
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Offline el-haber

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neuer Solarzellentyp für Doppelnutzung
« Antwort #5 am: November 11, 2010, 05:05:19 Nachmittag »
Hallo zusammen,
war gestern auf der electronika-Messe in München.

Am Stand von Panasonic wurden die neuesten "Beutezüge" vorgestellt.
Unter anderem ein Solarpanel, das auf monokristallinen Strukturen
eine Epitaxie-Schicht mit doppelter Leiterschicht aufgebracht hatte.
Vorteil dieses Aufbaus ist eine wesentlich höhere Leistungsausbeute bei hohen Themperaturen. Das bedeutet,
daß sich das Panel auf bis zu 70Grad aufwärmen kann ohne einen deutlichen Leistungsabfall zu erleiden. Herkömmliche
Panele brechen bei über 55Grad deutlich mit der Leistung ein.
Damit lassen sich dann auch die geforderten hohen Themperaturen auf einem darunter angebrachten Wasserkühler erreichen.

Cu
St.