АНАЛІЗ ВИМОГ ТА РОЗРОБКА ОПТИМАЛЬНОГО РІШЕННЯ ГНУЧКИХ СОНЯЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ДЛЯ ВИКОРИСТАННЯ У КОМБІНОВАНИХ PV/T СИСТЕМАХ
Journal Title: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність - Year 2020, Vol 1, Issue 1
Abstract
У статті визначено вимоги до фотоелектричних перетворювачів, призначених для роботи в якості інтегрованих джерел електроживлення комбінованих PV/T систем: ефективно генерувати електричну енергію при температурі 55 °С; забезпечувати коефіцієнт поглинання сонячної енергії на рівні не менш 90 % та мати коефіцієнт відбиття в інфрачервоній частині спектру не більше 10 %; разом із системою охолодження теплового колектора конструкція перетворювача має забезпечувати різницю між температурою перетворювача та температурою теплоносія не більше 5 °С. Проведено дослідження температурної залежності ефективності для плівкових фотоелектричних перетворювачів на основі сполук CdTe і CuInSe2, аморфного кремнію та кристалічного GaAs, яке показало, що найменше зниження коефіцієнта корисної дії зі зростанням робочої температури мають приладові структури на основі базових шарів телуриду кадмію. При зміні температури на 50 °С коефіцієнт корисної дії таких приладів знижується усього на 1 %, а відносна швидкість зниження складає –0,14 відн. %/C, що суттєво менше за аналогічний показник для інших типів перетворювачів: GaAs –0,16 відн. %/C, аморфний кремній –0,21 відн. %/C, CuInSe2 –0,36 відн. %/C. Аналітична обробка та аналіз впливу світлових діодних характеристик на коефіцієнт корисної дії перетворювачів на основі телуриду кадмію показали, що температурна стабільність їх ефективності забезпечується густиною діодного струму насічення. При зростанні температури від 20 °С до 50 °С густина діодного струму насичення зростає на 50 % від 1,9·10-9 А до 2,7·10-9 А, що менше ніж для кремнієвих приладів, для яких діодний струм насичення зростає на 300 %. Дослідження показали, що коефіцієнт поглинання сонячної енергії гнучкого елемента на основі телуриду кадмію у видимому діапазоні складає 94–96 %, а коефіцієнт відбиття в інфрачервоній області спектра не перевищує 7–8%, що дозволяє в конструкції колектора відмовитися від використання абсорбера з селективним покриттям, оскільки його функцію буде виконувати плівковий фотоелектричний перетворювач. Запропоновано конструктивно-технологічне рішення фотоенергетичної системи з гнучкими фотоелектричними перетворювачами на основі телуриду кадмію.
Authors and Affiliations
Роман Валентинович Зайцев
Keywords
Related Articles
- EP ID EP698676
- DOI 10.20998/2224-0349.2020.01.07
- Views 127
- Downloads 0
Розробка теплової моделі маслонаповненого трансформатора в середовищі Ansys
У роботі детально розглянуто моделювання теплових режимів підземної підстанції з використанням програмного середовища Ansys. Основна увага приділена маслонаповненому трансформатору ТРДН-63000/110, для якого створено спро...
Модель змісту навчання проєктуванню цифрових систем релейного захисту та автоматики енергосистем
Виявлено, що ефективне формування понятійно-аналітичного та продуктивно-синтетичного рівнів сформованості професійних знань та умінь щодо проєктування цифрових систем релейного захисту та автоматики енергосистем можливе...
Аналіз основних проблем, що виникають під час розпізнавання типу дефектів за результатами аналізу розчинених в маслі газів
У статті наведені результати аналізу основних проблем, що виникають при розпізнаванні типу дефекту в маслонаповненому обладнанні електричних мереж за результатами аналізу розчинених у маслі газів. На прикладі інтерпретац...
Використання пристроїв компенсації реактивної потужності при впровадженні розподіленої генерації
В Україні заплановано поступове скорочення вироблення електроенергії на теплових електростанціях за рахунок розбудови відновлюваних джерел електроенергії. Відновлюються малі гідравлічні електростанції, споруджуються соня...
Атомна енергетика Китаю в контексті декарбонізації світової енергетики
Проаналізовано глобальну структуру споживання енергетичних ресурсів. Показано, що загальне споживання енергоресурсів у 20 столітті зросло майже в 15 разів і становило у 2000 році близько 118 ПВт∙год. З них понад 80 % при...