Прогресс в графике: проверка эффективности солнечных элементов

С начала 1980-х годов Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) разработала общедоступную диаграмму с самыми высокими показателями эффективности преобразования энергии среди солнечных батарей исследовательского класса во всех основных фотоэлектрических технологиях в различных формах

С начала 1980-х годов Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) разработала общедоступную диаграмму с самыми высокими показателями эффективности преобразования энергии среди солнечных батарей исследовательского класса во всех основных фотоэлектрических технологиях в различных формах. Главный научный сотрудник NREL, доктор Дин Леви, с самого начала работал над проектом вместе с главным инженером доктором Китом Эмери, чтобы сделать процесс регистрации эффективности солнечных батарей и модулей более точным. Леви объясняет, какую работу они выполняют, и почему таблицы так важны для возобновляемой промышленности.

Онлайн-версию этой таблицы можно найти Вот ,

Линдсей Доджсон: Что такое таблицы эффективности использования солнечной энергии и для чего они нужны?

Дин Леви : Диаграмма предоставляет исторический отчет об эволюции наивысшей достигнутой эффективности во всех основных признанных фотоэлектрических (PV) технологиях. Для того чтобы эффективность ячейки соответствовала критериям включения в эту таблицу, измерение должно быть выполнено или подтверждено одной из трех международно признанных эталонных лабораторий измерения производительности фотоэлектрических систем. На этой диаграмме указано учреждение, которое произвело солнечную батарею для каждого из показателей эффективности на диаграмме. Кроме того, научный журнал Progress in Photovoltaics публикует официальную «таблицу эффективности солнечных элементов» два раза в год с момента ее создания в сентябре 1992 года. Эта публикация в соавторстве с ведущими исследователями в каждой из трех международно признанных фотоэлектрических лабораторий в США. Германия и Япония. Лаборатория США - это NREL, немецкая лаборатория - Институт солнечной энергии им. Фраунгофера или ISE, а японская лаборатория - Национальный институт передовых промышленных наук и технологий, или AIST.

Эта публикация содержит международно признанную и согласованную справочную таблицу с самыми высокими показателями эффективности всех основных фотоэлектрических технологий. Почти все журналы PV опубликовали редакционные статьи об эффективности отчетности. Они повсеместно предлагают или требуют измерений в признанной независимой испытательной лаборатории. Это делается для того, чтобы сообщество было на одной странице, когда дело доходит до эффективности. Диаграмма NREL также помогает в этом.

LD: Когда начались записи, и какие общие тенденции вы видели?

Д.Л . : Первый рекорд эффективности был установлен для нескольких ранних технологий в 1976-1977 гг. Тенденции, которые мы наблюдали с момента начала записи, заключаются в том, что существуют периоды устойчивого устойчивого постепенного повышения эффективности, периоды, когда эффективность будет увеличиваться в течение многих лет, и периоды, следующие за этими плато, когда технологические инновации будут стимулировать новые периоды быстрого повышения эффективности. ,

«Технологические инновации будут стимулировать новые периоды быстрого роста солнечной эффективности».

Наиболее тщательно разработанные технологии, такие как кристаллический кремний на основе пластин, достигли плато с несколькими процентными пунктами его максимальной теоретической эффективности. Другие технологии, в которых отсутствует глубокая технологическая основа кремния, оказались эффективнее значительно ниже их теоретического максимума. В последние годы наблюдается быстрый прогресс в промышленно значимых фотоэлектрических технологиях, таких как поликристаллический теллурид кадмия или CdTe, поскольку индустрия фотоэлектрических систем стала достаточно крупной для финансирования крупных корпоративных исследовательских программ. Также появились новые захватывающие разработки принципиально новых технологий с беспрецедентным увеличением эффективности более чем на 20%. Наиболее драматичным из них является случай солнечных батарей на основе перовскита, эффективность которых за последние три года с момента их открытия превысила 22%.

LD: Сколько компаний в настоящее время перечислены в таблицах? Был ли рост интереса в последние годы?

Д.Л . : В настоящее время существует около 15 признанных мировых рекордов эффективности в различных фотоэлектрических технологиях. Каждый из них принадлежит другому лицу. За эти годы были десятки различных рекордсменов. В целом количество рекордсменов осталось в диапазоне 10-15, что определяется количеством признанных фотоэлектрических технологий. Фактическое число компаний, занимающихся исследованиями и разработками в области фотоэлектрических технологий, достигло максимума в 2005-2010 гг. Поскольку за последние семь лет мировые цены на PV упали на 80%, количество компаний, занимающихся исследованиями и разработками в области фотоэлектричества, значительно сократилось.

LD: Как измеряется эффективность различных солнечных технологий?

DL : независимо измеренные коэффициенты полезного действия, которые отображаются в таблице Progress in PV или на диаграмме NREL, соответствуют стандартным условиям отчетности во время измерений. Эти условия немного изменились за эти годы. Измерения выполняются в соответствии с международно признанными стандартами, такими как МЭК 60904. Для ячеек и модулей без концентрации текущими эталонными условиями являются 1000 Вт / м2, температура 25 ° C, стандарт ASTM G173 или стандарт МЭК 6090-3, три глобальных эталонных спектра. Для концентрации освещенность сообщается с максимальной эффективностью, а эталонный спектр является прямым компонентом стандартов ASTM G173 или IEC. Площадь определяется апертурой или общей площадью ячейки.

LD: Технология, которую вы используете для измерения эффективности, улучшилась с течением времени и каковы были некоторые улучшения?

Д.Л . : Фактическое лабораторное оборудование, используемое для измерения эффективности солнечных элементов, не очень сложное, но методы снижения неопределенности и повышения стандартизации постоянно развивались в течение последних трех десятилетий. Например, в период с 1988 по 1992 год независимые лаборатории испытаний фотоэлектрических систем разработали имитаторы спектральной регулировки для всех фотоэлектрических технологий, а не только для аморфного кремния. В 2011 году были разработаны процедуры измерения многопереходной квантовой эффективности (QE) для коррекции шунтирующего и люминесцентного сопряжения для более чем 40% эффективных фотоэлектрических технологий.

LD: Как вы гарантируете, что записи независимы и беспристрастны?

Д.Л . : Лаборатории, которые предоставляют результаты, имеют системы качества, которые требуют, чтобы они были беспристрастными и независимыми. В целом, если запись из одной из признанных лабораторий измеряется другой признанной независимой лабораторией, будут использоваться данные из другой признанной лаборатории. Ни одна из групп, которые тестируют ячейки или модули, не участвует в их изготовлении. В рамках системы качества для независимых испытательных лабораторий все данные должны быть рассмотрены и утверждены лицом, полностью осведомленным в измерении, но не выполнившем измерение.

Л.Д .: Почему независимое решение по этому вопросу так важно?

Д.Л . : Часто измеряемые значения эффективности часто оказывают существенное влияние как в финансовом плане, так и с точки зрения престижа в качестве «держателя мирового рекорда» в конкретной технологии. Университетские исследовательские программы зависят от лидерства в области доступа к финансированию исследований. Индустрия мультимиллиардных долларов продает свой продукт в единицах ватт при стандартных условиях испытаний. Выходная мощность солнечной панели пропорциональна измеренной эффективности.

«Университетские исследовательские программы зависят от лидерства в области доступа к финансированию исследований».

Неопределенность в 1,0% эффективности модуля может привести к потере 5 млн. Долл. США для крупного производителя фотоэлектрических систем, производящего 1 ГВт в год и продающего свои модули по 0,5 долл. США за ватт. Стоимость финансирования фотоэлектрических электростанций стоимостью в несколько миллионов долларов может быть очень чувствительной к эффективности и надежности модуля. Следовательно, ставки могут быть очень высокими для результата измерения эффективности, требуя надежных независимых и точных измерительных лабораторий.

LD: Кто-нибудь когда-нибудь пытался обмануть, чтобы сделать их технологию более эффективной, чем она есть на самом деле?

DL : Ты вообще знаком с американским спортом в бейсболе? Команды постоянно пытаются получить преимущество друг над другом с помощью действий, которые могут обойти правила, и это принято.

Исследователи фотогальваники далеко не так коварны, как менеджеры по бейсболу, но есть много тонких аспектов того, как настроить устройство, которые могут влиять на измерение эффективности отрицательным или положительным образом. Опытные исследователи, как правило, используют все имеющиеся в их распоряжении инструменты, и в этом им предстоит немало усилий, чтобы добиться следующего мирового рекорда.

Частью работы сертифицированных лабораторий является тщательное понимание процесса измерения, чтобы гарантировать, что все устройства измеряются таким образом, чтобы обеспечить равные условия игры.

Я бы сказал, что 99% всех исследователей честны и прямолинейны и стремятся получить точное измерение эффективности своего устройства. Как и в любой человеческой деятельности, есть те, кто попытается настроить систему.

Похожие

Как настроить расширенный список управления доступом (ACL) iSCSI на сервере QNAP Turbo NAS?
В этом документе объясняется, как настроить iSCSI расширенного списка управления доступом (ACL) на QNAP Turbo NAS и как проверить параметры. Эта функция поддерживается всеми моделями сервера Turbo NAS с процессорами x86 (TS-x39, TS-x59, TS-509 и TS-809). введение В кластерной сетевой среде с разными инициаторами iSCSI вы можете разрешить доступ к одному и тому же iSCSI LUN, используя файловую систему, которая поддерживает кластеры, или механизм разделения SCSI. Механизм поддержки
Встраиваемая посудомоечная машина BOSCH SPV24CX00E шириной 45см
... ваемая посудомоечная машина BOSCH SPV24CX00E шириной 45 см КОМФОРТ И ЗАБОТА ОБ ОКРУЖАЮЩЕЙ среду Класс энергопотребления A + Система Servolock для "мягкого" открывания / закрывания дверцы Система защиты стекла GlassProtec Система защиты от протечек воды AquaStop Технологическое оснащение Гидравлическая система ActiveWater Система равномерного растворения моющего средства DosageAssist
Mefisto 2002 удобное кресло для офиса черный - Meblobranie.pl
Mephisto 2002 удобное офисное кресло черного цвета Клиенты, просмотревшие этот товар, купили: Основные параметры: Поворотный Да Подлокотники Да Ролики Да Ширина [см] 53 Высота [см] 117 Высота после подъема [см] 22 Материал обивки Ткань Цвет черный или (и) синий Подъемный пневматический лифт Тип колес Для твердых поверхностей Механизм Наклон Накладка сиденья с колесами Готовая обивка подголовников Нет Высота [см] 117 Высота сиденья [см] 57 Высота спинки сиденья [см]
LD: Когда начались записи, и какие общие тенденции вы видели?
LD: Сколько компаний в настоящее время перечислены в таблицах?
Был ли рост интереса в последние годы?
LD: Как измеряется эффективность различных солнечных технологий?
LD: Технология, которую вы используете для измерения эффективности, улучшилась с течением времени и каковы были некоторые улучшения?
LD: Как вы гарантируете, что записи независимы и беспристрастны?
Почему независимое решение по этому вопросу так важно?
LD: Кто-нибудь когда-нибудь пытался обмануть, чтобы сделать их технологию более эффективной, чем она есть на самом деле?