Koncentračná fotovoltika (fotovoltaika)

 

V rámci odvetvia koncentračnej solárnej fotovoltiky (fotovoltaiky) pripravujeme autonómne energetické zariadenie určené pre združenú výrobu elektrickej energie a tepla zo slnečného žiarenia.

Zariadenie pozostáva zo sústavy malých parabolických koncentrátorov umiestnených v špeciálne navrhnutých solárnych paneloch. Koncentrátory opatrené zrkadlovým povrchom odrážajú slnečné žiarenie a koncentrujú ho na povrch malých (1 cm2), ale vysoko účinných troj-vrstvových fotovoltických článkov, ktoré premieňajú koncentrované slnečné žiarenie na jednosmerný prúd. Fotovoltické (fotovoltaické) články sú aktívne chladené kvapalinou, ktorá im zabezpečuje optimálnu pracovnú teplotu pre dosiahnutie najvyššieho výkonu a dlhej životnosti a zároveň umožňuje systému vyrábať teplo vo forme teplej úžitkovej vody. Systém SunWay dosahuje vysokú účinnosť premeny slnečného žiarenia na využiteľnú energiu - optická účinnosť dosahuje úroveň 75% (z toho 25% elektrická a 50% tepelná).


Spomínané koncentračné panely sú pripevnené na koľajnicovom, v dvoch osiach natáčanom solárnom navádzači, ktorý zabezpečuje ich plne automatické natočenie vždy presne kolmo na slnečné lúče. Natáčanie na slnko zabezpečuje mikroprocesor a snímač polohy slnka.

Dizajn a modularita systému umožňujú jeho využitie od menších individuálnych aplikácií pri rodinných domoch, hoteloch, na farmách a pod., až po veľké solárne elektrárne, pričom zákazníkovi prináša kombináciu efektívnej energetickej konverzie, spoľahlivosti a nízkych sytémových nákladov.

 Počítačové vizualizácie vybráných detailov systému

Detail koncentračného
fotovoltického panelu

Detail upevnenia FV článkov
na aktívnom chladiacom okruhu



Koncentračný troj-vrstvový
fotovoltický článok
(1 cm2, 37% konverzná účinnosť)

 Výhody riešenia:

  • Kogeneračný solárny systém – jeden solárny systém vyrábajúci elektrickú energiu aj teplo.
  • 2 až 3 násobne vyššia elektrická účinnosť ako štandardné ploché fotovoltické (fotovoltaické) panely.
  • 5 až 12 násobne vyššia celková energetická účinnosť ako štandardné ploché fotovoltické (fotovoltaické) panely odvodené od možnosti využitia vyrobenej tepelnej energie.  
  • O 25-40% viac vyrobenej energie v porovnaní s rovnako výkonnými stacionárnymi fotovoltickými (fotovoltaickými)systémami odvodený od dvoj-osého natáčania za slnkom.
  • Kratšia doba návratnosti investície ako pri plochých kremíkových fotovoltických (fotovoltaických)paneloch, kvôli:
    • nižšej investičnej cene za watt nominálneho výkonu,
    • vyššom množstve energie vyprodukovanej vďaka dvoj-osovému natáčaniu,
    • možnosti využitia zvyškového tepla.
  • Dva krát nižší degradačný koeficient ako pri plochých kremíkových solárnych paneloch vďaka použitiu  moderných troj-vrstvových koncentračných fotovoltických článkov.
  • Vysoká životnosť a odolnosť proti silnému vetru (automatický parkovací systém pri silnom vetre).
  • Vyrobené plánovaná z environmentálnych recyklovateľných netoxických materiálov.

Fotografie funkčného modelu

Na nižšie zobrazených fotografiách je zobrazený funkčný model fotovoltického (fotovoltaického) koncentračného systému, na ktorom sme v lete 2007 overili funkčnosť parabolických koncentrátorov, troj-vrstvových fotovoltických článkov a aktívneho kvapalinového chladenia.