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 109
- Downloads 0
Розрахунок миттєвих лінійних струмів трифазної мережі з ізольованою нейтраллю
Стаття зосереджується на вивченні методів розрахунку миттєвих лінійних струмів у трифазній мережі з ізольованою нейтраллю, що є критично важливим для підвищення надійності, ефективності, точності моніторингу та діагности...
Програмно-апаратний комплекс діагностування технічного стану обладнання фотоелектричних станцій
В роботі розроблено програмно-апаратний комплекс діагностування обладнання фотоелектричних станцій. В першу чергу в статті йдеться про оцінку технічного стану фотоелектричних модулів як елемента, який найбільше впливає н...
Аналіз алгоритмів роботи диференційного релейного захисту та їх моделювання у середовищі MATLAB
Робота присвячена виявленню перспектив програмної реалізації диференційного релейного захисту. Метою статті був аналіз алгоритмів роботи пристроїв, що дозволило створити математичну модель в програмному середовищі MATLAB...
Optimization of Flexible Thin-Film Photovoltaic Converters Based on CdS/CdTe Heterosystem for Integration With Solar Thermal Collectors
The paper introduces the concept of a photoenergy system based on film photovoltaic converters using the CdS/CdTe heterosystem. The goal is to develop a design solution for a flexible thin-film photovoltaic converter sys...
Адаптаційні підходи в навчальному процесі фахівців-електроенергетиків в умовах воєнного стану
Проаналізовано умови підготовки фахівців–електроенергетиків в умовах воєнного стану в Україні. Представлено доцільність корегування відповідно умов освітнього процесу навчально-методичного комплексу дисциплін з підготовк...