En koncentrator är en solcellsmodul med optiska element som Fresnel-linser för att fokusera solljuset på en solcell med en reducerad yta. Majoriteten av koncentratormatriser måste följa eller vara riktade direkt mot solen. De kan multiplicera solljusets effektflöde med en faktor hundra.
Att använda en koncentrator är att rikta ljus mot PV-cellerna en metod för att öka uteffekten från solsystem. Optiska ljussamlare som linser eller speglar kan användas för detta. Kondenserande solceller är namnet på de PV-system som drar fördel av fokuserat ljus. CPV samlar ljus från ett större område och koncentrerar det till en solcell med mindre yta.
Vilken typ av solceller används i CPV-teknik?
Lägre effektivitetsceller med multikopplingar kan användas i CPV-tekniker , där kisel-, CdTe- och CIGS-celler (kopparindium-galliumselenid) har högst effektivitet. Dessa celler med multikopplingar har fälteffektiviteter på runt 30 procent och har visat upp till 40 procents effektivitet i laboratorieexperiment.
Endast direkt strålning - inte diffus strålning - kan användas av CPV (diffunderad från moln och atmosfär). Därför är platser med hög direkt normal instrålning de största kandidaterna för dessa system.
Solspårning är nödvändig för att få bra cellprestanda och optimal ljuskoncentration. Spårning är särskilt viktigt för system med höga koncentrationer. CPV kan ofta delas in i tre koncentrationskategorier: låg, medel och hög.
Multijunction-celler har förmågan att fånga en betydande mängd solljus vilket kräver mer komplexa kyl- och spårningssystem, vilket kan öka energikostnaderna.
Vad kostar CPV-tekniken?
På marknaden förväntas CPV-tekniken utvecklas och blomstra. Eftersom betydligt mindre solceller används för att omvandla det koncentrerade ljuset, vilket innebär att mycket billigare PV-halvledarmaterial används, är CPV-tekniken mer kostnadseffektiv. Dessutom består systemets optik av glas och kostar vanligtvis mindre än cellerna själva.
Läs också: Vad är konduktans?
För att förhindra lokal överhettning (hotspots), vilket kan skada solcellsmaterialet, kan CPV-system producera dramatiskt förhöjda temperaturer på ytan av solcellsmaterialet. Dessutom minskar solcellsomvandlingens termodynamiska effektivitet vid höga temperaturer, därför skulle någon form av kylning vara fördelaktigt.
Kylningsmetoder inkluderar passiva och aktiva. Aktiv kylning krävs inte för CPV-celler med låga och medelhöga koncentrationsförhållanden på grund av de blygsamma temperaturer som uppnås. Kylflänsar med hög kapacitet är nödvändiga för högkoncentrationsceller för att förhindra termisk nedbrytning av materialen.
