АНАЛІЗ ВИМОГ ТА РОЗРОБКА ОПТИМАЛЬНОГО РІШЕННЯ ГНУЧКИХ СОНЯЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ У КОМБІНОВАНИХ PV/T СИСТЕМАХ
Journal Title: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність - Year 2020, Vol 1, Issue 1
Abstract
У статті визначено вимоги до фотоелектричних перетворювачів, призначених для роботи в якості інтегрованих джерел електроживлення комбінованих PV/T систем: ефективно генерувати електричну енергію при температурі 55 °С; забезпечувати коефіцієнт поглинання сонячної енергії на рівні не менш 90 % та мати коефіцієнт відбиття в інфрачервоній частині спектру не більше 10 %; разом із системою охолодження теплового колектора конструкція перетворювача має забезпечувати різницю між температурою перетворювача та температурою теплоносія не більше 5 °С. Проведено дослідження температурної залежності ефективності для плівкових фотоелектричних перетворювачів на основі сполук CdTe і CuInSe2, аморфного кремнію та кристалічного GaAs, яке показало, що найменше зниження коефіцієнта корисної дії зі зростанням робочої температури мають приладові структури на основі базових шарів телуриду кадмію. При зміні температури на 50 °С коефіцієнт корисної дії таких приладів знижується усього на 1 %, а відносна швидкість зниження складає –0,14 відн. %/C, що суттєво менше за аналогічний показник для інших типів перетворювачів: GaAs –0,16 відн. %/C, аморфний кремній –0,21 відн. %/C, CuInSe2 –0,36 відн. %/C. Аналітична обробка та аналіз впливу світлових діодних характеристик на коефіцієнт корисної дії перетворювачів на основі телуриду кадмію показали, що температурна стабільність їх ефективності забезпечується густиною діодного струму насічення. При зростанні температури від 20 °С до 50 °С густина діодного струму насичення зростає на 50 % від 1,9·10-9 А до 2,7·10-9 А, що менше ніж для кремнієвих приладів, для яких діодний струм насичення зростає на 300 %. Дослідження показали, що коефіцієнт поглинання сонячної енергії гнучкого елемента на основі телуриду кадмію у видимому діапазоні складає 94–96 %, а коефіцієнт відбиття в інфрачервоній області спектра не перевищує 7–8%, що дозволяє в конструкції колектора відмовитися від використання абсорбера з селективним покриттям, оскільки його функцію буде виконувати плівковий фотоелектричний перетворювач. Запропоновано конструктивно-технологічне рішення фотоенергетичної системи з гнучкими фотоелектричними перетворювачами на основі телуриду кадмію.
Authors and Affiliations
Роман Валентинович Зайцев
Keywords
Related Articles
- EP ID EP698676
- DOI 10.20998/2224-0349.2020.01.07
- Views 115
- Downloads 0
Методологія аналізу впливу електромобілів на розподільчу мережу: теоретичний підхід
Зростання попиту на електроенергію та стрімке поширення електромобілів створюють значні виклики для низьковольтних розподільчих електромереж, зокрема для їх критично важливих компонентів, таких як розподільчі трансформат...
Розрахунок втрат електроенергії в розподільчих мережах при електропостачанні з використанням масляних та вакуумних вимикачів
Запропоновано метод приблизної оцінки розрахунку втрат навантаження в розподільчих мережах від 6 до 10 кВ, а також для мереж нижчої напруги. Основна перевага цього методу полягає в тому, що середньоквадратичний струм роз...
КОРИГУВАННЯ ГРАНИЧНО ДОПУСТИМИХ ЗНАЧЕНЬ ПРОБИВНОЇ НАПРУГИ ТРАНСФОРМАТОРНИХ МАСЕЛ МЕТОДОМ МІНІМАЛЬНОГО РИЗИКУ
Запропоновано метод коригування гранично допустимих значень пробивної напруги трансформаторних масел з метою мінімізації можливого економічного збитку в разі прийняття помилкових рішень при діагностиці стану трансформато...
РОЗРОБКА ЗАХОДІВ ЩОДО ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ АВТОНОМНИХ ОСВІТЛЮВАЛЬНИХ КОМПЛЕКСІВ ДЛЯ АВТОМОБІЛЬНИХ ШЛЯХІВ УКРАЇНИ
Зменшення рівня небезпеки на автомобільних шляхах за допомогою створення сучасних систем освітлення – це одне з важливих практичних завдань, яке на сьогоднішній день має певні проблеми. Стрімкий розвиток відновлюваної ен...
Оптимізація режиму розподільчої мережі по напрузі в сучасних умовах
У статті розглянуто фрагмент реальної розподільчої електричної мережі напругою 35–110 кВ, яка складається з замкненої конфігурації мережі 110 кВ із відгалуженнями напругою 35 кВ. Використано реальні технічні параметри тр...