Всё о мобильной энергии, солнечных батарея, ветряках и другой электроники Обсуждение солнечных батарей, вертяков, генераторов и другой электроники
 
  Регистрация | Войти На главную Добавить статью Форум Поиск  RSS Наш твиттер Контакты 25 сентября 2021, Суббота  
MobiPower.ru
 О сайте
 Новости
 солнце
 термоэлектричество
 механика
 аккумуляторы
 освещение
 электроника
 прочее (экзотика)
 новинки рынка
 Сделай сам
 Обзоры и тесты
 Библиотека
 Форум
 Ссылки
 Контакты

Новости на e-mail
Подписаться на e-mail рассылку новых статей сайта Mobipower.ru



Новое на форуме

Увеличение ёмкости Вампирчика на счёт внешнего блока с 18650
Автор: nik34
25.09.2021 в 11:11

"Коэффициент отдачи" Вампирчика
Автор: LeonidS
22.09.2021 в 23:19

Защищённые аккумуляторы в Вампирчике
Автор: az2
21.09.2021 в 15:29

Контроллер для ветряка
Автор: nik34
07.05.2021 в 21:26

Батарея на крыше авто
Автор: LeonidS
26.02.2021 в 14:40

Техническое обсуждение ВЦ7 (+альт. прошивка)
Автор: nik34
09.01.2021 в 23:46

Топливные элементы
Автор: plumber27
24.11.2020 в 06:51

АКБ греется
Автор: nik34
15.10.2020 в 23:15

Сборка батареи для электромотоцикла
Автор: nik34
11.10.2020 в 10:54

Преобразователь с 12В на 8,4В
Автор: nik34
08.07.2020 в 11:26

Перейти на форум

Сейчас на сайте
141 человек

в т.ч. гостей: 141
пользователей: 0

Всего: 1199

Это может быть полезно



Учёные выявили преимущество 3D-фотовольтаики


Разместил 22.12.2011   nik34

Солнце nik34 прислал:

3D солнечная батарея

Специалисты из Массачусетского технологического института показали, что трёхмерные структуры из солнечных ячеек за день могут выработать в два, а то и в двадцать раз больше энергии, чем плоские батареи, занимающие на земле или крыше равную площадь.






  
Поделиться этой страницей в:


3D солнечная батарея

Три версии объёмных солнечных панелей. Пояснения в тексте (фото Marco Bernardi et al.).

Специалисты из Массачусетского технологического института показали, что трёхмерные структуры из солнечных ячеек за день могут выработать в два, а то и в двадцать раз больше энергии, чем плоские батареи, занимающие на земле или крыше равную площадь.

Исследователи построили три опытных варианта так называемой трёхмерной фотовольтаики (3DPV). Первая батарея представляет собой открытый сверху куб (фото 1 под заголовком), все наружные и внутренние стороны которого (включая дно) являются фотоэлектрическими преобразователями. Куб сделан из девяти кремниевых солнечных ячеек размером 3 х 3 сантиметра каждая.

Вторая модель – параллепипед удвоенной (против куба) высоты (фото 2). Он собран из 17 солнечных панелей.

Третий вариант пространственной структуры авторы назвали «башней» (фото 3). Она состоит из 34 аналогичных ячеек, сложенных зигзагом. Здесь тоже солнечные батареи находятся и с наружной, и с внутренней стороны стен.

3D солнечная батарея

Данные по опыту, проведённому в июне, в солнечную погоду. По горизонтали – время суток, по вертикали – выходная мощность в милливаттах. Показано сравнение плоской панели (тёмно-синяя кривая – уличный эксперимент, голубая — симуляция) и открытого куба (красная линия – эксперимент, оранжевая — симуляция). Общая выработка энергии за день у куба оказалась почти вдвое выше (иллюстрация Marco Bernardi et al.).

Учёные выставляли образцы на крышу института в течение многих дней летом и поздней осенью. Помимо прямых измерений производства энергии было выполнено и численное моделирование.

Так экспериментаторы установили, что скульптуры способны вырабатывать в разы больше электричества, чем неподвижная горизонтальная солнечная панель, под которую отведена та же площадь на участке.

Например, для самого простого куба (из девяти панелек) прогнозируемый рост годовой производительности составляет от 2 до 3,8 раза (превосходство принципа 3D увеличивается ещё и по мере роста географической широты местности).

Для сравнения, добавление к традиционной плоской панели двухосевой системы слежения за солнцем увеличивает её выработку всего в 1,3-1,8 раза.

3D солнечная батарея

Разница (число раз) в производительности куба по сравнению с плоской ячейкой с той же площадью основания в зависимости от географической широты (иллюстрация Marco Bernardi et al.).

Важно отметить, что везде речь идёт именно о следе, то есть площади основания, которую занимает установка, а не о суммарной площади фотоэлектрических панелей. Очевидно, развивая структуру вверх, общую поверхность можно существенно нарастить. Но интересно, что в подъёме производительности большую роль сыграли и другие факторы.

Первый из них — многократное отражение света между элементами устройства. Свет этот, в конце концов, поглощается одной из панелей, словно тонет в колодце.

Ранее для захвата возможно большей доли света учёные создавали микротекстуры в толще панелей (микросферы, микроколонны и так далее). Но тот же принцип лабиринта работает и в большем масштабе.

Второй фактор, повествует Technology Review, это улучшенное поглощение лучей солнца, находящегося низко над горизонтом.

Неподвижная плоская солнечная панель выдаёт максимум мощности, только когда смотрит прямо на светило. Утром и вечером она почти бесполезна. А трёхмерная фотовольтаика и в эти часы хорошо перерабатывает солнечный свет.

3D солнечная батарея

Данные по опыту, проведённому в ноябре, в разных погодных условиях. По горизонтали (слева направо): плоская панель, куб, параллелепипед и башня. По вертикали отмерено превышение дневной выработки энергии трёхмерными структурами в сравнении с плоской панелью. Синим цветом отмечены параметры при чистом небе, красным – при частичной облачности, чёрным – при сильной облачности (иллюстрация Marco Bernardi et al.).

Аналогично преимущество новой схемы раскрывается в облачную погоду, особенно при сплошной пелене облаков.

Конечно, последние задерживают много света, так что мощность любой батареи существенно падает. Но 3D-панели за счёт ориентации элементов под разными углами и эффекта лабиринта намного лучше обычной ячейки собирают рассеянный свет.

Потому при сильной облачности в выработке электричества башней и одиночной плоской панелью наблюдается 35-кратная разница. Хотя в ясную погоду эта же башня выдаёт за день только в 21-22 раза больше электричества, нежели простая батарея.

Та же мысль насчёт продуктивного сбора энергии в утренние и вечерние часы (а также зимой и летом, без необходимости в повороте самих панелей по горизонтали или вертикали) приходила, к слову, создателям цилиндрических солнечных батарей и солнечного дерева.

По мнению авторов нового проекта, повышенная стоимость таких систем может быть оправдана увеличением суммарной выработки электричества за год с каждого квадратного метра крыши того или иного здания.

(Подробности всех опытов с трёхмерными батареями можно найти в статье на arXiv.org.)

Леонид Попов, 19 декабря 2011





Источник:
http://www.membrana.ru/particle/17280





Поделиться этой страницей в:

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 5 из 5. Голосов: 8

Проголосуйте, пожалуйста, за эту статью:
Класс! Очень хорошо! Сойдёт 3-й сорт еще не брак Ерунда
(отлично!)(хорошо)(сойдет)(так себе)(плохо)

Статьи в тему: Солнце
На рынок выходят солнечные батареи с рекордным КПД
 Обзор складных солнечных батарей производства НИИПП, г.Томск.
 Японцы 'вырастили' дерево из органических солнечных батарей
На рынок выходят солнечные батареи с рекордным КПД  Обзор складных солнечных батарей производства НИИПП, г.Томск  Японцы 'вырастили' дерево из органических солнечных батарей


Комментарии к статье

Учёные выявили преимущество 3D-фотовольтаики | 7 Комментариев

Спасибо за проявленный интерес

Вы не можете отправить комментарий анонимно, пожалуйста зарегистрируйтесь.

Re: Учёные выявили преимущество 3D-фотовольтаики
Разместил: AWSM
Дата: 23.12.2011

Николай, а гибкие панели от SunCharger односторонние?

А возможен ли пошив такой батареи, которая складывалась бы в куб?

    Re: Учёные выявили преимущество 3D-фотовольтаики
    Разместил: AWSM
    Дата: 23.12.2011

    Николай, это ваш комментарий на мембране?

    "Если развернуть их кубы, параллелепипеды и зигзагообразные башни в плоский лист, то он покажет в разы большую эффективность, инфа 100%."



      Re: Учёные выявили преимущество 3D-фотовольтаики
      Разместил: niver
      Дата: 23.12.2011

      А какой смысл? Здесь же преимущество 3D над 2D архитектурой по площади, занимаемой на земле, а не над количеством элементов в СБ.


        Re: Учёные выявили преимущество 3D-фотовольтаики
        Разместил: nik34
        Дата: 23.12.2011

        niver, совершенно верно. Основная идея - это, что если есть куча дешевых солнечных элементов и их некуда девать, то какую бы загогулину из них сложить, чтобы они давали больше тока с одной крыши.


      Re: Учёные выявили преимущество 3D-фотовольтаики
      Разместил: nik34
      Дата: 23.12.2011

      Нет, на "мембране" я комментариев пока не оставлял ни разу.


    Re: Учёные выявили преимущество 3D-фотовольтаики
    Разместил: nik34
    Дата: 23.12.2011

    Односторонние принципиально, т.к. это стальная фольга с нанесенным фотослоем.
    Пошив возможен любой, но никто это делать не будет.



      Re: Учёные выявили преимущество 3D-фотовольтаики
      Разместил: naetech
      Дата: 26.02.2012

      А идею запатентовал изобретатель колодцев?



 
Статьи в тему
Солнце
Духовка, которая всегда с тобой: GoSun Sport Solar Stove позволит готовить на солнце
Духовка, которая всегда с тобой: GoSun Sport Solar Stove позволит готовить на солнце
высоковольтая солнечная батарея для туристов
Высоковольтные солнечные батареи
Солнечная батарея
Усовершенство...ые солнечные батареи
Новые солнечные батареи
Spin Cell — крутящиеся солнечные батареи в виде конусов
Гибкие органические солнечные батареи
Гибкие органические солнечные батареи от компании Konarka

А Вы знаете, что возможно... ?

 Подписаться на rss рассылку Читать нас через RSS

 Читать нас на Твиттер Читать нас на Твиттер

 Наши новости на e-mail Получать наши новости на e-mail

 Напечатать текущую статью Напечатать текущую статью


Реклама
По вопросам размещения рекламы


Интересно



 

Количество подписчиков на RSS
Загрузка страницы: 0.03 секунды