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DE19702943A1 - Vorrichtung zur Verbesserung der Ökonomie von Photovoltaikzellen mittels Relfexion - Google Patents

Vorrichtung zur Verbesserung der Ökonomie von Photovoltaikzellen mittels Relfexion

Info

Publication number
DE19702943A1
DE19702943A1 DE19702943A DE19702943A DE19702943A1 DE 19702943 A1 DE19702943 A1 DE 19702943A1 DE 19702943 A DE19702943 A DE 19702943A DE 19702943 A DE19702943 A DE 19702943A DE 19702943 A1 DE19702943 A1 DE 19702943A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
photovoltaic cell
photovoltaic cells
heat
sun
reflection system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19702943A
Other languages
English (en)
Inventor
Stephan Wasmann
Nils Nemitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19702943A priority Critical patent/DE19702943A1/de
Publication of DE19702943A1 publication Critical patent/DE19702943A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40—Thermal components
    • H02S40/44—Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/40—Optical elements or arrangements
    • H10F77/42—Optical elements or arrangements directly associated or integrated with photovoltaic cells, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H10F77/488—Reflecting light-concentrating means, e.g. parabolic mirrors or concentrators using total internal reflection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60—Thermal-PV hybrids

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Description

Spiegelsysteme werden bereits zur Erhöhung der Energiedichte von Sonnenlicht eingesetzt.
Photovoltaikzellen werden bereits dazu eingesetzt, um Strom zu erzeugen. Auch ist bekannt, daß durch Nachführung der Zelle nach dem Sonnenstand eine Steigerung der Energieausbeute mög­ lich ist. Durch Steigerung der Temperatur einer Photovoltaikzelle nimmt ihr Wirkungsgrad ab.
Der vorangehend beschriebene Stand der Technik hat den Nachteil, daß die Kosten für die auf diese Art gewonnene Energie vor allem durch den hohen Anschaffungspreis der Photovoltaikzellen hoch sind.
Die Aufgabe der Erfindung bestehen darin, die Energieausbeute pro Flächeneinheit Photovoltaikzelle zu erhöhen, um die Gesamtkosten pro erzeugter Energieeinheit zu senken.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß durch ein geeignetes Spiegelsystem, das dem Sonnen­ stand nachgeführt wird, die Lichtmenge auf einer Photovoltaikzelle gesteigert und die dabei entstehende Wärme auf geeignete Weise abgeführt wird. Dadurch liefert diese mehr Energie.
Bei gleicher Energieausbeute ist unsere Erfindung, bestehend aus Spiegelsystem und Photovoltaikzelle, kostengünstiger als eine vergleichbare, nur aus Photovoltaikzellen bestehende Anlage. Durch die Erfindung wird die Amortisierungszeit einer Photovoltaikanlage mit vorgege­ bener Leistung verringert. Es ist sinnvoll, die Photovoltaikzelle zu kühlen. Die dabei gewonnene Wärmeenergie kann durch geeignete Auskopplung weiter verwendet werden. Da die aus jeder einzelnen Photovoltaikzelle gewonnene Gesamtenergie gesteigert wird, verbessert sich das Verhältnis von gewonnener zu zur Herstellung benötigter Energie und damit ist dieses System ressourcenschonender als herkömmliche Methoden.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrie­ ben. Es zeigen
Fig. 1 einen Seitenschnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht,
Fig. 3 eine Rückansicht,
Fig. 4 eine Funktionsskizze des Beispielaufbaus.
Das System besteht aus einer Photovoltaikzelle (1), neun Planspiegeln (3), die so ausgerichtet sind, daß sie das einfallende Sonnenlicht bündelweise darauf reflektieren (siehe auch Funktions­ skizze, Fig. 4), einem Wärmetauscher (2), der die entstehende Wärmeenergie abführt. Außerdem sind die Halterungselemente (4, 8, 10) des Systems so angeordnet, daß angetrieben durch die Motoren (5) eine Nachführung mit dem Sonnenstand erfolgt. Der 1. Schwenkträger (8) bleibt dabei so ausgerichtet, daß die Erddrehung ausgeglichen wird, der 2. Schwenkträger (10) reagiert auf die jahreszeitliche Verschiebung der Sonnenbahn. Wenn täglich die Höhe neu ausgerichtet wird, so ist im Laufe des Tages nur eine Nachführung des 1. Schwenkträgers nötig, um das Sy­ stem immer auf die Sonne ausgerichtet zu halten.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Verbesserung der Ökonomie beim Einsatz von Photovoltaikzellen mittels Reflexion, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht durch Reflexion an geeigneten Medien auf der Photovoltaikzelle konzentriert wird.
2. Zusätzliche Wärmegewinnung in einem System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Photovoltaikzelle, die in einem System nach Anspruch 1 installiert ist, durch geeignete Maßnahmen aktiv gekühlt wird, wobei die entzogene Wärme weiter genutzt wird.
DE19702943A 1997-01-28 1997-01-28 Vorrichtung zur Verbesserung der Ökonomie von Photovoltaikzellen mittels Relfexion Withdrawn DE19702943A1 (de)

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