Tecnologia all'avanguardia! Editore del limite di efficienza della tecnologia ibrida solare termica e fotovoltaica di nuova generazione
L'energia solare è una delle fonti di energia rinnovabile più abbondanti. Un'efficace tecnologia dell'energia solare ha un enorme potenziale per alleviare le sfide della crescente domanda globale di energia, riducendo le relative emissioni. L'energia solare può soddisfare le esigenze di energia elettrica e termica di vari utenti finali attraverso le tecnologie fotovoltaiche (PV) e solari (ST), rispettivamente. Recentemente è stato proposto un concetto ibrido fotovoltaico-termico (PVT), che combina sinergicamente i vantaggi delle tecnologie PV e ST, e può generare contemporaneamente elettricità e calore utile dalla stessa area e componenti.
Lo spettro solare è separato da un filtro e solo una parte dello spettro viene inviata alla cella FV per la generazione di energia. Il resto dello spettro che non può essere utilizzato dalle celle solari è diretto a un dissipatore di calore per generare energia termica.
La suddivisione spettrale è un metodo emergente per la progettazione di collettori solari PVT ad alte prestazioni. La tecnologia utilizza design avanzati con filtri ottici che indirizzano diverse parti dello spettro solare alle celle fotovoltaiche per la generazione di energia o ai dissipatori di calore. Per generare calore. Tuttavia, a seconda dell'applicazione e delle esigenze dell'utente finale, i limiti massimi di efficienza dei collettori spettrofotometrici PVT (SSPVT) e il miglior design del collettore che ci consente di raggiungere questi limiti, così come i materiali per le celle fotovoltaiche e i filtri ottici, non sono ancora disponibili. chiaro. La mancanza di consenso in questo campo ha spinto le persone a studiare ulteriormente questi aspetti della tecnologia SSPVT.
Recentemente, Christos N. Markides e Gan Huang dell'Imperial College di Londra, Regno Unito, hanno collaborato con Kai Kai della Zhejiang University in Cina per pubblicare un articolo in"Optical Science and Application". Il documento descrive un quadro completo per prevedere le prestazioni di questo tipo di collettore, che può essere utilizzato per determinarne il limite di efficienza; e per selezionare il miglior materiale fotovoltaico e la migliore separazione spettrale in grado di fornire una combinazione di prestazioni termoelettriche vicino al limite di efficienza tecnica del filtro, fornire una guida dettagliata.
Il documento diceva: Abbiamo scoperto che il valore relativo dell'energia termica e dell'elettricità ha un impatto significativo sul limite di efficienza totale effettiva del collettore SSPVT, il miglior materiale per le celle fotovoltaiche e il miglior filtro spettroscopico.
Le celle solari CIGS (un nuovo materiale energetico) sono considerate particolarmente adatte per le applicazioni di collettori SSPVT grazie alla loro energia con gap di banda regolabile. I limiti superiore e inferiore ottimali del filtro di separazione spettrale dipendono in larga misura dal materiale FV.
I passaggi dettagliati della nostra ricerca possono aiutare i progettisti a scegliere i materiali delle celle solari e i filtri spettroscopici adatti in base alle condizioni e alle applicazioni, in modo da ottenere le migliori prestazioni complessive, tenendo conto dei sistemi di vettori energetici (elettrici e termici) da essi generati.
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