...

Wielkopowierzchniowe ogniwo referencyjne

5 kwietnia 2022
Wielkopowierzchniowe ogniwo referencyjne

Wysoce precyzyjna technologia pomiarowa z laboratorium toruje sobie drogę do przemysłu. Biuro inżynieryjne Mencke und Tegtmeyer GmbH (IB-MuT) rozwinęłło wielkopowierzchniowe referencyjne ogniwo słoneczne BigRef opracowane przez Instytut Badań nad Energią Słoneczną (ISFH) w produkt zbywalny.

Podczas opracowywania i produkcji ogniw słonecznych i modułów fotowoltaicznych następuje ich dokładny pomiar w różnych warunkach oświetleniowych. Do tego celu wykorzystywane są tzw. symulatory słońca. Te jednostki oświetleniowe symulują światło słoneczne tak idealnie jak to możliwe i pozwalają dokonać pomiarów w laboratorium odzwierciedlając realne warunki promieniowania. Aby pomiary były jak najdokładniejsze, warunki napromieniowania w symulatorze słońca muszą być dokładnie znane. Dzięki BigRef można precyzyjnie określić irradiancję i jednorodność pól świetlnych w symulatorach słońca.

BigRef jest obecnie jedynym referencyjnym ogniwem słonecznym o dużej powierzchni (160 × 160 mm) dostępnym na rynku. Unikalna konstrukcja BigRef, która wykorzystuje techniki z budowy modułów słonecznych (np. enkapsulacja w kopolimerze EVA), prowadzi do wyjątkowo dobrego sprzężenia termicznego z płytą bazową, a tym samym do doskonałej kontroli temperatury czujnika. Jest to niezbędne do precyzyjnej kalibracji symulatorów stałego światła słonecznego i stacji pomiarowych do określania czułości widmowej irradiancji.

Największą zaletą BigRef jest jednak jego rozmiar. Jako aktywny element czujnikowy stosowane są dostępne w handlu ogniwa słoneczne o długości krawędzi wynoszącej obecnie około 160 mm. Poprzednio dostępne na rynku, referencyjne ogniwa słoneczne w obudowie mają długość krawędzi tylko 20 mm. Dostępne na rynku moduły fotowoltaiczne osiągają obecnie rozmiary do 1300 × 2200 mm. Pola świetlne symulatorów słońca dla modułów są odpowiednio duże. W celu zmierzenia ich jednorodności należy zeskanować napromieniowany obszar i przeprowadzić korektę jednorodności. Im mniejsze referencyjne ogniwo słoneczne użyte do tego celu, tym większy wysiłek badawczy.

Rozwój BigRef jest kontynuacją wspólnych prac w projekcie „Uniform Sun”, który był finansowany przez Centralny Program Innowacji dla MŚP (ZIM) i dotyczył opracowania modułowego modułu słonecznego do wyznaczania jednorodności pola świetlnego słońca w symulatorach do modułów słonecznych. BigRef jest dostępny w IB-MuT i może być kalibrowany w laboratorium kalibracji ogniw słonecznych ISFH pod kątem natężenia napromieniowania, charakterystyki prądowo-napięciowej, liniowości i czułości widmowej w napromieniowaniu.

Biuro inżynierskie Mencke und Tegtmeyer GmbH to średniej wielkości firma z Dolnej Saksonii, która od 1993 r. pracuje nad ulepszaniem i podnoszeniem jakości modułów i systemów fotowoltaicznych. IB-MuT opracowuje i produkuje solidne i bardzo precyzyjnie skalibrowane krzemowe czujniki promieniowania słonecznego, a także czujniki temperatury, które są używane na całym świecie przez wiodących producentów systemów monitorowania PV i falowników.

Dolnosaksoński instytut badań nad energią słoneczną ISFH zatrudnia obecnie 158 pracowników w dwóch działach zajmujących się badaniami nad innowacyjnymi technologiami wykorzystania energii słonecznej. Dział fotowoltaiki opracowuje nowe, zorientowane na przemysł technologie ogniw słonecznych i wysoko wydajne moduły fotowoltaiczne. ISFH jest członkiem Stowarzyszenia Badawczego Energii Odnawialnych (FVEE) i Niemieckiego Stowarzyszenia Badań Przemysłowych Konrad Zuse eV, a także instytutu afiliowanego przy Uniwersytecie Leibniza w Hannowerze.

Źródło: Instytut Badań nad Energią Słoneczną GmbH, IB-MuT.

Zaprenumeruj Magazyn Fotowoltaika