Flexibele zonnepanelen

Uit Technotheek
Ga naar: navigatie, zoeken
Flexibele zonnepanelen
Flexibelezonnepanelen6.png
Eigenschappen
Categorie: Componenten
Originele auteur: Jan van Haaren en Jelmer Veenstra
Jaar: 2010
Wikipedia link: Solar panel

Inhoud

Inleiding

Er zijn verschillende types flexibele zonne cellen:

  • Inorganisch

-Flexible a-Si
-CIGS
-CdTe
-CIS

  • Organisch

-Polymer solar cells

  • Hybride(Organisch-Inorganisch)

-DSSC

  • Vezel gevormde zonne cellen.

-organisch
-dye sensitized solar cells

Beschrijving

Amorf-Si

Amorf-Si

Efficientcie 8.0–8.5% Bestaat uit verschillende lagen a-Si/ a-SiGe legeringen, triple junction cells, om de verschillende golflengten te absorberen en een Al/ZnO zwarte reflextor om het niet geabsorbeerde licht terug te kaatsen.Deze cellen werken beter bij lage straling en difuus licht. De verschillende lagen van de cell worden met behulp van vapour-disposition op lage temperaturen gedrukt op roestvrij stalen of plastic metaal gecoate rollen. Nadat de electrodes zijn aangebracht, worden de cellen in Uv-gestabelizeerde weer-bestendige polymeren. In vergelijking met de kristalijne Si Pv’s, is de de warmte coefficient van flexibele triple junction cells veel lager. Dit resulteerd in een hogere energie opwekking bij normaal/hogere temperatuuren.

CiGs

CiGs

Copper Indium Gallium Deselenide Hoogste efficientie van de thin film Pv cellen, benaderd de efficientie van polykristalijne Si Pv’s. Commerciele cellen bereiken een efficientie van 12-15%. Lange levensduur, zelfs betere werking door een zelf helend mechanisme: Sommige chemische bindingen breken gemakkelijk. Hierbij komen koper atomen vrij die door het kristal bewegen en een natuurlijke neiging hebben om in beschadigde plekken te gaan zitten. Door de uitvinding van nano Cigs inkt, kan deze cell worden geprint. De Inkt zorgt ervoor dat de verschillende componenten van de cell(koper, indium, gallium en selenium) in de goede verhouding worden gedrukt op een rol aluminium folie.

CdTe

Cis

Cadium Tellurium Energy bandgap van 1.45 ev is een goede match voor het zonne spectrum, in vergelijking met 1.2 ev van de classieke silicon solar cells. Mede hierdoor is de efficienty van de CdTe thin films te vergelijk met de Si gebaseerde technologien met maar 1% van het semi-conductor materiaal. Ook is de CdTe/CdS milieuvriendelijker dat alle andere gebruiken van het element Cd. Ten eerste omdat Cadium en Tellurium in de CdTe cell beide een bijproduct zijn van mining procceses. Cd van zinc smelt afval, en Te van koper zuivering. Ten 2e produceert de cell geen vervuilende stoffen tijdens het gebruik. Het volledige recycelen van de cell na zijn nuttige leven lost alle milieudilemma’s op terwijl, door het vervangen van fossiele brandstoffen, eigenlijk een milieu voordeel geeft. CdTe cellen werken beter onder een hogere temperatuur, en ook bij diffuus en minder ligt. Dit resulteerd een een beter presteren van de cell in de echte omstandigheden als je kijkt naar cellen met vergelijkbaren characteristieken.

Cis

Cis

Koper indium gallium selenide (CIS) modules bestaan uit meerdere lagen in serie geschakeldde CIS zonnecellen. Deze absorberen een breed spectrum van licht energie en zorgen voor een maximaal vermogen, zelfs bij ongunstige weersomstandigheden. Kleinere band gap tov CiGc door het ontbreken van Galium. Efficientie van 3% Door de organische structuur is de bandgap groter dan die van inorganische zonnencellen. Deze materialen kunnen roll to roll geproduceerd worden door de plastic semi-conductoren. Maar een probleem is dat de oneffenheden de output van de zelf sterk verlagen. Meer onderzoek is nodig.
In de komende 3 jaar zullen de organische Pv’s grote sprongen voorwaarts maken wordt verwacht.

DCCS

DCCS

Rendement 7% Ontdekt in de jaren 90 en in 2003 de markt op gekomen. Nu worden deze panelen geinstaleerd in Australie. Deze panelen zijn samen met de Polymer cells het meest flexible en het beste voor slechte of diffuse belichte situaties.

FFSC fiber-shaped flexible solar cells

FFSC fiber-shaped flexible solar cells
(A) Schematische voorstelling van een volledige fiber zonnecel
(B) optische microscoop beeld van de zilver-bekleed, secundaire lasdraad (wit) rond de deklaag, primaire elektrode draad voor bekleding wordt aangebracht.

Flexibele zonnecellen zijn met de voordelen van lichtgewicht, vouwbaarheid, lage kosten, en uitgebreide toepassingen veel academische belangstelling en industriële aandacht gekregen tijdens de laatste decennia. Vergeleken met traditionele zonnen cellen, gebruiken de vezel-vormige zonnecellen flexibele photoelectrodes bereid met goedkope metalen draad, opticalfibers, en koolstof, enz., niet alleen sterk uit te breiden hun flexibiliteit en het verminderen van kosten, maar blijkbaar het verbeteren van hun verschillende eigenschappen.
FFSC fiber-shaped flexible solar cells
(A) Driehoekige configuratie van een Ti mesh na het vouwen langs de diagonaal en de verbinding met een geleidende clip via geleidende zilveren plak;
(B) Vergrote bovenaanzicht van TiO2 nanobuis arrays op horizontale Ti draad;
(C) vergroot algehele beeld van de geanodiseerde stof.

Toepassingen

Vooral intergratie in gebouwen(BIPv). Maar eigenlijks te intergreren in alle elektronische producten.

Voordelen

  • Onbreekbaar - geen glas
  • Flexibel - eenvoudig te installeren / te integreren
  • Milieuvriendelijk
  • Kan gebruik worden gemaakt van afvalproducten (anders schadelijke)
  • Productie van elektriciteit in de omgeving van gebruik
  • Minder / geen transport van elektriciteit (Momenteel 5% verlies als gevolg van transport!)

Nadelen

Lagere efficiëntie dan andere de standaard cellen, maar veel van bovenstaande cellen zijn nog flink in ontwikkeling.

Milieuaspecten

  • Mogelijk de beste manier om het milieu te sparen
  • Laat individuen bijdragen aan de vermindering van CO2-gassen
  • Vermindert hoeveelheid fossiele brandstoffen die moeten worden verbrand
  • Vermindert hoeveelheid materiaal die nodig is om de cellen te produceren
  • Vermindert hoeveelheid energie die nodig is om de cellen te vervaardigen

Leveranciers en kenniscentra

  • Hobbyshop, Haaksbergse Straat 230, Enschede

a-Si-modules

Copper Indium Gallium Diselenide CIGS Modules

Copper Indium Diselenide and Copper Indium Sulfur CIS Modules

Cadmium Telluride Modules

More sources

Volume 254, Issues 9-10, May 2010, Pages 1169-1178
Persoonlijke instellingen
Naamruimten
Varianten
Handelingen
Navigatie
Hulpmiddelen