Um concentrador é um módulo fotovoltaico com elementos ópticos como lentes de Fresnel para focar a luz solar em uma célula solar com uma área de superfície reduzida. A maioria dos conjuntos concentradores deve seguir ou ficar de frente para o sol diretamente. Eles são capazes de multiplicar o fluxo de energia da luz solar por um fator de centenas.
Usando um concentrador, direcionar a luz para as células fotovoltaicas é um método de aumentar a saída dos sistemas solares. Coletores de luz óptica, como lentes ou espelhos, podem ser usados para isso. Fotovoltaicos de condensação são o nome dos sistemas fotovoltaicos que aproveitam a luz focada. O CPV coleta luz de uma região mais ampla e a concentra em uma célula solar com uma área de superfície menor.
Que tipo de células solares são usadas na tecnologia CPV?
Células multijunção de menor eficácia podem ser usadas em tecnologias CPV, células de silício, CdTe e CIGS (seleneto de cobre, índio e gálio) têm a mais alta eficiência. Essas células multijunção têm eficiências de campo na faixa de 30 por cento e demonstraram até 40 por cento de eficiência em experimentos de laboratório.
Somente radiação de feixe direto — não radiação difusa — pode ser empregada pelo CPV (difundida de nuvens e atmosfera). Portanto, lugares com alta irradiação normal direta são os maiores candidatos para esses sistemas.
O rastreamento solar é necessário para obter um bom desempenho das células para concentração de luz ideal. O rastreamento é especialmente importante para sistemas com altas concentrações. O CPV pode frequentemente ser dividido em três categorias de concentração: baixa, média e alta.
Células multijuncionais ter a capacidade de capturar uma quantidade significativa de luz solar exige sistemas de resfriamento e rastreamento mais complexos, o que pode aumentar os custos de energia.
Quais são os custos da tecnologia CPV?
No mercado, a tecnologia CPV está prevista para se desenvolver e prosperar. Porque significativamente menor solar células são utilizadas para converter a luz concentrada, o que significa que um material semicondutor PV muito mais barato é usado, a tecnologia CPV é mais econômica. Além disso, a óptica do sistema é composta de vidro e normalmente custa menos do que as próprias células.
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Para evitar o sobreaquecimento localizado (pontos quentes), que pode danificar o material fotovoltaico, os sistemas CPV pode produzir temperaturas dramaticamente elevadas na superfície do material fotovoltaico. Além disso, em altas temperaturas, a eficiência termodinâmica da conversão fotovoltaica diminui, portanto, algum tipo de resfriamento seria vantajoso.
Os métodos de resfriamento incluem passivo e ativo. O resfriamento ativo não é necessário para as células CPV com taxas de concentração baixa e média por causa das temperaturas modestas que são alcançadas. Dissipadores de calor de alta capacidade são necessários para células de alta concentração para evitar a degradação térmica dos materiais.
