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 verwendet werden. Kondensierende Photovoltaik (CPV) ist die Bezeichnung für PV-Systeme, die fokussiertes Licht nutzen. CPV-Systeme sammeln Licht aus einem größeren Bereich und konzentrieren es auf eine Solarzelle mit kleinerer Oberfläche.
Wie effizient sind CPV-Systeme?
Obwohl auch weniger effiziente konzentrierte Photovoltaiksysteme Silizium- , CdTe- und CIGS-Zellen (Kupfer-Indium-Gallium-Selenid) verwenden können, weisen Mehrfachsolarzellen den höchsten Wirkungsgrad auf. Feldwirkungsgrade dieser Mehrfachsolarzellen liegen bei etwa 30 % , während in Labortests Wirkungsgrade von bis zu 40 % erzielt wurden.
Welche Arten von CPV-Systemen gibt es?
Nur direkte Strahlung – keine diffuse Strahlung (z. B. durch Wolken und Atmosphäre) – kann von CPV-Systemen genutzt werden. Daher eignen sich Orte mit hoher direkter Normalstrahlung am besten für diese Systeme.
Die Sonnennachführung ist für eine optimale Zellleistung bei maximaler Lichtkonzentration unerlässlich . Sie ist besonders wichtig für Systeme mit hohen Lichtkonzentrationen. Die CPV-Werte lassen sich häufig in drei Konzentrationskategorien einteilen: 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.
