Konsentraattori on aurinkosähkömoduuli, jossa on optisia elementtejä, kuten Fresnel-linssejä, auringonvalon keskittämiseksi pienemmän pinta-alan omaavaan aurinkokennoon. Useimpien konsentraattoriryhmien on seurattava aurinkoa tai oltava suoraan sitä kohti. Ne pystyvät moninkertaistamaan auringonvalon tehovuon satakertaiseksi.
Keskittimen avulla valon suuntaaminen aurinkokennoihin on yksi tapa lisätä aurinkojärjestelmien tehoa. Tähän voidaan käyttää optisia valonkerääjiä, kuten linssejä tai peilejä. Kondensoiva aurinkosähkö on nimi PV-järjestelmille, jotka hyödyntävät fokusoitua valoa. CPV kerää valoa laajemmalta alueelta ja keskittää sen aurinkokennoon, jonka pinta-ala on pienempi.
Millaisia aurinkokennoja käytetään CPV-tekniikassa?
CPV-teknologioissa voidaan käyttää vähemmän tehokkaita moniliitoskennoja . Pii-, CdTe- ja CIGS-kennot (kupari-indium-galliumselenidi) ovat tehokkaimpia. Näiden moniliitoskennojen kenttähyötysuhde on 30 prosentin luokkaa, ja laboratoriokokeissa ne ovat osoittaneet jopa 40 prosentin hyötysuhteen.
CPV voi käyttää vain suoraa sädesäteilyä – ei hajasäteilyä (pilvestä ja ilmakehästä hajaantuvaa). Siksi paikat, joissa on korkea suora normaalisäteily, ovat parhaita ehdokkaita näille järjestelmille.
Auringon seuranta on välttämätöntä hyvän kennosuorituskyvyn saavuttamiseksi optimaalisen valopitoisuuden saavuttamiseksi. Seuranta on erityisen tärkeää järjestelmissä, joissa on korkeat valopitoisuudet. CPV voidaan usein jakaa kolmeen pitoisuusluokkaan: matala, keskitaso ja korkea.
Moniliitoskennoilla on kyky tallentaa merkittävä määrä auringonvaloa, mikä edellyttää monimutkaisempia jäähdytys- ja seurantajärjestelmiä, mikä voi lisätä energiakustannuksia.
Mitkä ovat CPV-tekniikan kustannukset?
Markkinoilla CPV-teknologian odotetaan kehittyvän ja menestyvän. Koska keskitetyn valon muuntamiseen käytetään huomattavasti pienempiä aurinkokennoja , mikä tarkoittaa paljon edullisempaa aurinkosähköpuolijohdemateriaalia, CPV-teknologia on kustannustehokkaampaa. Lisäksi järjestelmän optiikka on valmistettu lasista ja maksaa tyypillisesti vähemmän kuin itse kennot.
Lue myös: Mitä konduktio on?
Paikallisen ylikuumenemisen (kuumien kohtien) estämiseksi, jotka voivat vahingoittaa aurinkosähkömateriaalia, CPV-järjestelmät voivat tuottaa dramaattisesti kohonneita lämpötiloja aurinkosähkömateriaalin pinnalle. Lisäksi korkeissa lämpötiloissa aurinkosähkömuunnoksen termodynaaminen hyötysuhde heikkenee, joten jonkinlainen jäähdytys olisi edullista.
Jäähdytysmenetelmiä ovat passiiviset ja aktiiviset. Aktiivista jäähdytystä ei vaadita CPV-kennoissa, joissa on alhainen ja keskimääräinen pitoisuussuhde, koska saavutetaan vaatimattomat lämpötilat. Suuren kapasiteetin jäähdytyselementit ovat välttämättömiä korkean pitoisuuden kennoissa materiaalien lämpöhajoamisen estämiseksi.
