Теселирани фотонапонски низ за праћење сунца за употребу у просторима са ограниченим простором

Научници у Јужној Кореји су произвели 3Д фотонапонски систем који се може трансформисати у облику, заснован на јединицама соларних ћелија са теселом, за који се тврди да је идеално решење за урбана и рурална окружења са ограниченим површинама за примену фотонапонских уређаја.

Предложени систем је заснован на компонентама легуре са меморијом облика које делују као актуатори, на основу температуре соларне ћелије, да аутоматски прилагођавају облик низа као одговор на сунце'положај, без потребе за машинама."Површина попречног пресека окомита на упадну светлост се повећава како актуатор изравнава панеле, омогућавајући аутоматизовани ефекат соларног праћења," објаснили су истраживачи."Поред тога, овај концепт соларног праћења може се применити на модуле са теселом, који имају предност што користе широко доступне комерцијалне соларне ћелије од кристалног силицијума (Си)."

Према истраживачком тиму, фотонапонски систем је у стању да повећа принос електричне енергије за 60 процената током једног дана у поређењу са фиксним равним панелом због краће дужине сенке и бифацијалног ефекта добијеног током трансформације облика."Директна светлост се ефикасно сакупља на неким површинама, а расејана и рефлектована светлост се сакупља на другим површинама, ефекат који се не може постићи у соларним модулима који користе конвенционалне системе за праћење," наглашавали су.

Соларне ћелије су исечене у низ облика као што су правоугаоници, једнакостранични троуглови и правоугли троуглови, са силиконском гумом или металном мрежом која је коришћена као окосница за стварање 2Д облика лука. Ћелије су постављене на траку за кичму у правилним интервалима и повезане металном жицом или текстилним електродама и лемљењем. Траке од легуре са меморијом облика направљене су од легуре никл-титанијума са меморијом облика и нанете на површину сваког панела соларне ћелије. Теселиране соларне ћелије су затим инкапсулиране у силиконски материјал коришћењем методе кућишта.

Истраживачи су истакли да, у модулима са теселима, трансформацију низа соларних ћелија покрећу компоненте легуре са меморијом облика између теселационих јединица и у просторима за повезивање."Стога је температура компоненти легуре са меморијом облика између површина соларних ћелија важнија од температуре самих површина," такође су рекли."Температуре компоненти легуре са меморијом облика које се налазе између јединица соларне ћелије на удаљености од 3 мм од површине ћелије и кичме везе прате сличан тренд као температура површине соларне ћелије, али са вредностима које су 2–6 степенЦ ниже."

Уређај је тестиран под стандардним условима осветљења и његове перформансе су упоређене са перформансама конвенционалних фиксних равних панела. Ефикасност система је процењена на основу максималне излазне снаге из низа по јединици инсталиране површине.

Утврђено је да излазна снага теселираних низова соларних ћелија опада са повећањем упадног угла (АОИ) или опада када се прати косинус АОИ."Међутим, АОИ је мало утицао на супериорне перформансе соларног праћења 3Д поља соларних ћелија које се могу трансформисати у облику," Корејска група је прецизирала, напомињући да је ефикасност заснована на инсталираној површини повећана соларним праћењем који се може трансформисати у свим случајевима."Ефикасност теселираних низова соларних ћелија које се могу трансформисати у односу на област инсталације може да обезбеди супериорне перформансе у свим смеровима у поређењу са равним фиксним соларним панелима."

Соларне ћелије у облику троугла под уским углом показале су најбоље перформансе у кратком луку и нудиле врхунске перформансе под свесмерним упадним светлом."Део низа који је самоосенчен током трансформације облика делује као супротна страна бифацијалног фотонапонског модула, обезбеђујући низове соларних ћелија које се могу трансформисати у облику теселова са предностима и система за праћење соларне енергије и бифацијалног фотонапонског модула," закључили су научници."Ова студија уводи концепт фотонапонског модула који се може трансформисати у облику; остало је још много области истраживања, укључујући ефикасно управљање напајањем сваке ћелије и 3Д дизајне погодне за специфичне примене."

У раду је представљена ћелијска технологија"Аутоматизоване кристалне Си соларне ћелије које се могу трансформисати у облику само-соларног праћења, користећи ин-ситу активирање легуре са меморијом облика," објављено у научним извештајима. Истраживачку групу формирају научници са Корејског института за истраживање електротехнологије и Универзитета науке и технологије.