Quale superficie del pannello fotovoltaico per l'energia globale?

[Obamot]

Riprendo questo argomento interessante qui.

Il post di Maloche di alcuni anni fa, che parlava del 40% di resa futura per il fotovoltaico, è stato raggiunto:

36% netto tenendo conto della perdita del sistema, ... ma C-PV quindi + 500% della raccolta di fotoni !!! (E a quanto ho capito.)

Per me è: Rendimento lordo del 46% in attesa di una possibile correzione in caso di interpretazione errata (ma credo che ci siamo)

Non è un sogno, è stato realizzato sotto i nostri occhi (non mi aspettavo di vederlo mentre ero vivo ...)

.... semplicemente più conveniente con il nuovo 46 fotovoltaico ad altissima efficienza% resa massima ...! >>> e anche 4x meglio in concentrazione (il C-PV, beh, dovrebbe interessare Maloche ...)

46% ?? dove? dov'è ??

Ah, ma non è finita, si tratta dell'associazione del nostro CEA di Chambery e Grenoble con un laboratorio tedesco per creare un "Laboratorio Virtuale" e risparmiare tempo, come abbiamo fatto con l'arma. nucleare

là è pesante là desy

È davvero il CEA, ma non vedo perché dici che non è stato fatto Maloche? Hanno raggiunto questa soglia, ma hanno costantemente guadagnato slancio negli ultimi anni. Ecco "l'ultima annata". Dove ho sbagliato?

Pubblico un altro link:
http://www.sciencesetavenir.fr/high-tec ... laire.html

46% di luce convertita in elettricità, record mondiale per una cella solare

Questo collettore solare estremo è stato progettato dai francesi e dai tedeschi. Potrebbe essere utilizzato in giganteschi "parchi solari" in regioni che godono di molto sole.

NON MEGLIO. Europa, campione del mondo. Il vecchio continente conferma il suo primo posto in un campo invidiabile, quello della conversione della luce in elettricità. La soglia era del 44,7%, è appena salita al 46%. Questo tasso è stato raggiunto da una cella solare sviluppata congiuntamente da CEA-Leti, dalla società francese Soitec (originariamente un'emanazione, appunto, da CEA) e dall'Istituto Fraunhofer per i sistemi di energia solare (ISE) in Germania .

Semiconduttori con prestazioni migliori rispetto al silicio
A differenza di questi pannelli fotovoltaici che coprono i tetti delle serre, la cella solare di tutti i record non è di silicio. "Utilizziamo altri semiconduttori, i cosiddetti materiali III-V", commenta Thomas Signamarcheix, capo del laboratorio dei substrati avanzati presso CEA-Leti. Comprendere gli elementi chimici classificati nella 3a e 5a colonna della tavola periodica di Mendeleev. Il loro vantaggio:"Hanno una resa migliore rispetto al silicio", continua il ricercatore francese.

"Giunzioni"
Pertanto, il collettore solare che ha raggiunto il tasso di conversione del 46% è costituito da una pila di diversi strati - o "giunzioni"- ognuno dei quali reagisce alla luce in una certa lunghezza d'onda."Immagina i mattoncini Lego verdi, rossi e blu. Le nostre giunzioni sono le stesse, ognuna delle quali si trasforma in elettricità quale luce verde, quale rosso, quale blu", continua Thomas Signamarcheix.

"Non una pecora a 5 zampe"

Rimane una domanda: questo record del 46% rimarrà confinato alle quattro pareti del laboratorio? "No. Perché la cella solare che ha prodotto questo tasso di conversione non è affatto una pecora a 5 zampe. Al contrario, è stato prodotto utilizzando una tecnologia - che consiste nell'incollare gli strati uno sopra l'altro mediante un'adesione molecolare - perfettamente padroneggiato dall'industria per 20 anni, in particolare dalla società Soitec, anche se era nel contesto di altre applicazioni".

"Fattorie solari"
Il dispositivo a semiconduttore III-V deve quindi essere in grado di essere utilizzato ad esempio nei "parchi solari", queste grandi centrali solari installate in regioni che beneficiano di un'elevata luce solare diretta. Ma l'integrazione di questi dispositivi nei sistemi fotovoltaici a concentrazione (CPV) sarà comunque accompagnata da una perdita di efficienza totale ",da qui l'importanza di implementare rapidamente questi dispositivi nelle installazioni pilota, che sarà l'unico modo per validare questo guadagno"specifica Thomas Signamarcheix.

Perché il 46% delle celle sarà incapsulato lì, tra gli altri componenti, in sistemi fotovoltaici a concentrazione (CPV) - ad esempio lenti che concentrano la luce solare, 508 volte! "E ci sono inevitabilmente perdite a ogni livello dei sistemi CPV. Pertanto i moduli costituiti dall'assemblaggio dei dispositivi con le lenti presentano attualmente al massimo un'efficienza del 36,7% ", spiega il ricercatore CEA-Leti. "Tuttavia, ogni elettrone guadagnato dalla conversione del dispositivo rappresenterà sempre un guadagno per questi sistemi di produzione di energia pulita."Già un grande passo avanti rispetto al 25% (nella migliore delle ipotesi) dei buoni vecchi collettori solari in silicio.

Quindi non so se leggi come me, ma sì, è già fatto, avevi solo cinque anni di anticipo! E sono più di dieci anni avanti rispetto alle previsioni. È sicuramente dovuto alle decisioni di uscire dall'energia nucleare in alcuni paesi, ci sono cose del genere FINALMENTE che escono dagli armadi ...

Non dimentichiamo che Solar Impulse II ha realizzato la sua impresa di attraversare l'Atlantico con una resa media del 12%! Con tali pannelli avrebbero probabilmente beneficiato del doppio.

Finché sappiamo che è possibile, e più della teoria, non resta che attendere che pannelli con rese simili siano realizzati con semiconduttori comuni e disponibili in abbondanza!

E perché non 3 strati di silicio (?) Sony ha depositato un brevetto non molto tempo fa (certamente per i sensori fotografici CMOS, ma vale a dire che è fattibile nel substrato e non solo incollando 3 strati insieme), è nei tubi, penso ...

RTDC.

[elefante]

Naturalmente l'argomento è interessante, Obamot. Ma, ammetto, non aveva nulla a che fare con un argomento sull'idrogeno al nichel ...

Non hai delle illustrazioni sulla struttura di questi pannelli?

[Capt_Maloche]

Vedrai altri importanti sviluppi durante la tua vita :-)

Un rapporto multistrato 2013 https://www.see.asso.fr/file/5300/download/10348


Con una tabella dei cambiamenti nei rendimenti per tecnologia



e un crobard di un sistema multistrato


deve essere del 18% per le celle ad impulso solare, giusto?

[Obamot]

Nella mia vita? Possibile, come ad esempio il grafene super-ipercapa (?), In realtà hanno risolto il loro problema dielettrico o sanno come intendono risolverlo?

Rendimento della domanda: avevo notato il 21% per Solar Impulse II (in effetti non ne sappiamo nulla ;-) che è più o meno ufficialmente ...) il 12% è contando il ciclo notturno o non producono nulla nella media giornaliera ...

Ecco il diagramma di Sony per l'acquisizione di diverse lunghezze d'onda del fotone nello stesso substrato:





Fonte: brevetto Sony n. US2009 / 0303371A1 >>> per fortuna ho conservato le illustrazioni sul mio DD, perché il link è morto ...

Il principio del C-PV con 3 strati incollati, qui con lenti fresnel:


Fonte: Solaraddedvalue.com


Fonte: greenrhinoenergy.com

Tuttavia, ricorda che queste nuove tecnologie sono particolarmente apprezzate, perché con esse vengono risolti numerosi problemi:
- una cintura di centrali solari è ora redditizia in tutta l'Europa meridionale (Désertec I con energia solare termodinamica e la stabilità politica prevista in Nord Africa può aspettare ...);
- ci saranno meno perdite dovute alla trasmissione attuale rispetto a Désertec I;
- poiché abbiamo meno bisogno di andare a sud, la resa sarà migliore (troppo sole e troppo calore danneggerebbero la resa, per quanto paradossale possa sembrare ...)
- il rimprovero in relazione alla modifica dell'albedo, ricade in relazione a Désertec (questo rimprovero mi ha fatto ridere del cemento a tutto campo, e del resto dell'impronta umana perché totalmente sproporzionato, ma hey .. .);
- vediamo anche la possibilità di produrre elettricità con tempo nuvoloso;
- la competitività con il nucleare (che è ancora vincente in termini di load factor) sta entrando in una fase decisiva (una volta emersi dai laboratori mezzi di stoccaggio a basso costo, non avremo più bisogno di energia nucleare su larga scala) di una centrale è di circa il 25% in modo permanente, con il 46% lordo e 1 kW·/ m² (con una luce solare media di ~ 2 ore all'anno, o 000 / 1 = 300 W come energia solare media per metro quadrato.)
- la produzione totalmente autonoma di energia elettrica da parte dei singoli, inizia ad avere una base seria con necessità di superfici meno ampie, questo diventa sempre più interessante;
- tali prestazioni giustificheranno pienamente la progettazione di pannelli ibridi (infrarossi / fotovoltaici);

Non manca molto, basta attendere qualche giorno con le soluzioni di archiviazione a spostamento di fase e ...

[Christophe]

Ecco il diagramma di Sony per l'acquisizione di diverse lunghezze d'onda del fotone nello stesso substrato:

Capisco NIENTE ma assolutamente NIENTE!
Uh con la leggenda potrebbe essere un po 'meglio ...

Ma è la prima volta che vedo i colori in un diagramma che ricorda fortemente quello di un brevetto di invenzione!

[Obamot]

... sì, okay, scusa, mi era chiaro, l'avevo studiato a lungo.

Se lo desideri, i fotoni di ciascuna gamma d'onda (RGB) non si propagano alla stessa velocità. È grazie a questo fenomeno che hanno avuto l'idea di poterlo utilizzare per catturarli in diversi "stadi" nel substrato a causa del loro differenziale di velocità ....
Quindi, se prendiamo l'esempio dei sensori fotografici CCD, questi vedendo in B / N, possiamo immaginare che la resa fosse meno buona (+ perdite dovute alla matrice Bayer)

Possiamo dedurre (dev'essere proprio quello ...) che non appena i fotoni vengono selezionati in base alla loro velocità intrinseca, vengono intrappolati nello spessore del substrato in una specie di "pozzi quantici" e infine quando contano , ci deve essere molto meno perso.

In CEA C-PV, gli strati di substrato sono incollati uno sopra l'altro. Nel brevetto sopra, è solo la loro velocità che li seleziona (che mi corregge se sbaglio, ma questo è ciò che mi fa dire che ci deve essere ancora potenziale nel buon vecchio silicio se trattato di conseguenza)

Faccio un tentativo di spiegazione che valga la pena. Un sensore è un secchio e nel secchio, invece dell'acqua ci sono fotoni e quindi elettroni. Quando il secchio è troppo pieno trabocca: i CCD avevano una resa quantica migliore (tra il 40 e il 60%) rispetto al CMOS (20%), ma il CMOS poteva trattenere molti più elettroni (150 contro 000 per un CCD) il secchio era più grande. Ma in entrambi i casi, i fotoni non sono stati differenziati mentre d'ora in poi, con queste tecnologie multistrato, non ci sarà più alcun trabocco di fotoni dai pozzi (o qualcosa del genere) poiché ora abbiamo 30 secchi invece di uno e alla fine si dovrebbe notare che le prestazioni (capacità) sono raddoppiate! Con il backilluminato, sono addirittura aumentati del 000% (ma ci sono sensori fotografici ...)

È più o meno quello che sta succedendo (o almeno quello che ho catturato).

Per il colore sullo schizzo, sì, hai l'occhio, sono io che li ho aggiunti per una migliore comprensione

Per il tuo deputato, grazie mille, dammi il tempo di pensarci.

RTDC.