You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Obr. 3 PV systém se žlabovým koncentrátorem záření<br />
KONCENTRÁTORY S LINEÁRNÍM OHNISKEM<br />
Zvláštní kapitolu v konstrukci solárních systémů tvoří systémy<br />
s vysokou koncentrací záření. Zde je však třeba filtrovat informace,<br />
protože řada principů může dobře fungovat v laboratoři, ale v reálném<br />
provozu selžou. Systémy bývají opatřené parabolickými<br />
zrcadly či Fresnelovými čočkami. Jsou vysoce efektivní avšak<br />
značně kontroverzní zejména z důvodu náročnosti konstrukce a tím<br />
i vysoké ceny a také pro svou nižší spolehlivost. Systémy vyžadují<br />
vysokou přesnost orientace (Dj £ 0,1°), aby záření dopadalo skutečně<br />
na PV panely. Vyžadují i masivní konstrukci, aby nedocházelo<br />
k deformaci parabol ani ke snížení přesnosti orientace gravitačními<br />
silami či silami působenými větrem. Parabolické koncentrátory<br />
dokáží koncentrovat pouze přímé sluneční záření na rozdíl od<br />
žlabových či hřebenových koncentrátorů s rovinnými zrcadly,<br />
které koncentrují i difúzní záření. Vyplatí se tedy pouze v místech<br />
s vysokým počtem slunečných dní v roce a s vysokým poměrem<br />
přímého záření k difúznímu. Tento poměr může snižovat vyšší vlhkost<br />
v atmosféře zejména v přímořských oblastech, která zvyšuje<br />
četnost mlh a oparů, které více rozptylují sluneční záření.<br />
Obr. 4 Schéma koncentrátoru záření a) s lineárním ohniskem,<br />
b) s bodovým ohniskem<br />
Parabolické koncentrátory s lineárním ohniskem vypadají<br />
v principu podobně jako na obr. 4a. Dosahují koncentračního<br />
poměru slunečního záření až c ≈ 30, ale problémem bývá zajištění<br />
homogenity ozáření. Při vysoké koncentraci záření je totiž<br />
homogenita nezbytná, neboť jinak důsledkem nerovnoměrného<br />
ohřevu panely praskají. PV panely je třeba účinně chladit, proto se<br />
umísťují na žebrované kovové chladiče a konstrukce panelů bývá<br />
odlišná od panelů používaných v systémech s nízkou koncentrací<br />
záření. Mřížkové kontakty bývají vnořené do objemu materiálu<br />
polovodiče pomocí laserových technologií. Oproti kontaktům<br />
naneseným sítotiskem na povrch článku se tak zvětší plocha styku<br />
kontaktu s polovodičem (tj. plocha kterou lze odvádět elektrický<br />
������<br />
náboj) a zvětší se i průřez kontaktu pro lepší vedení podstatně<br />
vyšších proudů při vysoké koncentraci záření. Mohou se používat<br />
PV panely na bázi krystalického GaAs, které jsou však mnohem<br />
dražší. U nich se mnohem méně projevuje efekt poklesu účinnosti<br />
při rostoucí teplotě, než je tomu u PV panelů na bázi krystalického<br />
křemíku. Panely na bázi tenkých vrstev zde vůbec nepřicházejí<br />
v úvahu. PV články i panely bývají podlouhlé s malou šířkou,<br />
neboť tak se mohou lépe chladit a navíc mohou mít kratší příčné<br />
větve mřížkových či hřebínkových sběrných kontaktů. Na obr. 5<br />
je schéma povrchového a vnořeného kontaktu v řezu materiálem<br />
polovodiče. Porovnání účinnosti PV článku v případě kontaktu<br />
sítotiskem naneseného a laserem vnořeného na koncentračním<br />
poměru záření je na obr. 6 [11]. Je vidět, že laserem vnořený kontakt<br />
má maximum posunuté směrem k vyšší koncentraci záření<br />
a s rostoucí koncentrací záření klesá účinnost pomaleji.<br />
Obr. 5 Schéma povrchového a vnořeného kontaktu v řezu<br />
materiálem polovodiče<br />
Obr. 6 Závislost účinnosti PV článku na koncentračním poměru záření<br />
v případě kontaktu sítotiskem naneseného a laserem vnořeného<br />
Jako příklad velkého projektu PV systému s vysokou koncentrací<br />
můžeme uvést projekt Eukleides na Kanárských ostrovech na<br />
ostrově Tenerife ve výzkumném ústavu ITER na využití alternativní<br />
energie. Jedná se o systémy s parabolickými koncentrátory<br />
s lineárním ohniskem a se speciálními PV panely na bázi monokrystalického<br />
křemíku. Projekt se od samého počátku v roce 1997<br />
potýká s problémem přesnosti orientace a s problémem praskání<br />
PV panelů. Z obr. 7 je patrná masivní konstrukce i problém přesné<br />
orientace systému. V ohnisku je vidět, jak koncentrované záření<br />
dopadá mimo vlastní PV panely. Vyřazené popraskané PV panely<br />
i s masivními žebrovými chladiči jsou v detailu na obr. 8, popraskání<br />
panelu je patrné na levé straně.<br />
��
Change language