Konzentrierte Photovoltaik (CPV) ist ein Verfahren, bei dem Sonnenlicht mithilfe von Spiegeln oder Linsen auf hocheffiziente Solarzellen konzentriert wird. Die Konzentration des Lichts auf die PV-Zellen ist eine Methode, die Leistung von Solaranlagen zu steigern.
Optische Lichtkollektoren wie Linsen oder Spiegel können hierfür eingesetzt werden. Kondensierende Photovoltaik ist die Bezeichnung für PV-Systeme, die fokussiertes Licht nutzen. Die CPV sammelt Licht von einen größeren Bereich und konzentriert ihn auf eine Solarzelle mit kleinerer Oberfläche.
Wie effizient sind CPV-Systeme?
Obwohl weniger effektive konzentrierende Photovoltaik-Systeme Silizium, CdTe und CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid)-Zellen, Mehrfach-Zellen haben den höchsten Wirkungsgrad. Die Feldwirkungsgrade für diese Mehrfachzellen liegen bei etwa 30%, während Labortests Wirkungsgrade von bis zu 40 % gezeigt haben.
Welche Arten von CPV-Systemen gibt es?
Das CPV kann nur direkte Strahlung – nicht diffuse Strahlung – nutzen (diffuse Strahlung aus Wolken und Atmosphäre). Daher sind Orte mit hoher direkter Normalstrahlung Bestrahlung sind die besten Kandidaten für diese Systeme.
Die Sonnennachführung ist notwendig, um eine gute Zellleistung zu erzielen für optimale LichtkonzentrationDie Nachverfolgung ist besonders wichtig für Systeme mit hohen Konzentrationen. Der CPV kann oft in drei Konzentrationskategorien unterteilt werden: niedrig, mittel und hoch.
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Die Fähigkeit von Mehrfachzellen, eine erhebliche Menge Sonnenlicht einzufangen, erfordert komplexere Kühl- und Nachführsysteme, was die Energiekosten erhöhen könnte. Es wird erwartet, dass sich die CPV-Technologie auf dem Markt weiterentwickeln und durchsetzen wird.
Zur Umwandlung des konzentrierten Lichts werden in der Regel kleinere Solarzellen eingesetzt. Dadurch wird deutlich weniger teures PV-Halbleitermaterial benötigt, was die CPV-Technologie kostengünstiger macht. Zudem besteht die Optik des Systems aus Glas und ist in der Regel günstiger als die Zellen selbst.
