+7 (343) 361-45-62
Поиск

Солнечные решения / Новости солнечной энергетики

Климатические условия влияют на производительность солнечных батарей больше, чем ожидалось

11.01.2018

разница между солнечными батареями

Исследователи из Массачусетского технологического института теперь могут предсказать, сколько энергии будут производить солнечные батареи, размещенные в любом месте земного шара. Удивительно, но они обнаружили, что два типа солнечных элементов (из кремния и теллурида кадмия) могут варьироваться в зависимости от мощности, на 5% и более, в тропических регионах, где расположены многие новые рынки солнечных батарей.
Этот разрыв возникает из-за того, что солнечная энергия может изменяться в зависимости от температуры воздуха, в конкретном регионе, и наличия воды в атмосфере. Работа ученых, опубликованная 13 декабря в журнале Joule, превратилась фактически в инструмент с открытым исходным кодом. Она доказывает, что  солнечные элементы могут вести себя по-разному, в зависимости от климата.
«Мы исследовали сочетание двух факторов, местоположения и технологий, чтобы разработать структуру для прогнозирования производительности солнечных батарей», - говорит старший автор исследования Тонио Буонассиси, доцент Массачусетского технологического института.
Чтобы продемонстрировать, как работает их система, исследователи объединили реальные данные с солнечных элементов, расположенных в Соединенных Штатах (Перрисбург, Огайо) и Сингапуре, со спутниковыми метеорологическими данными за один год. Это помогло понять, где солнечные элементы будут работать продуктивнее. С помощью этих данных были проанализированы два материала солнечных элементов: кремний (обычно используется в солнечных батареях) и теллурид кадмия (материал их тонкопленочных конкурентов).
Исследователи обнаружили, что солнечные элементы теллурида кадмия произвели на 5% больше энергии, чем кремниевые, в жарком, влажном сингапурском месте. Аналогичных показателей можно ожидать и для других материалов с более высокой электронной зонной щелью, таких, как арсенид галлия или перовскиты металл галогенидов.
«Инструменты, которые используют разработчики для прогнозирования производительности солнечных панелей и планирования солнечных систем, часто бывают дорогими и неточными.  Они неточны, потому что были разработаны для умеренного климата, такого как Соединенные Штаты, Европа и Япония» - говорит первый автор исследования, Ян Мариус Петерс,  научный сотрудник исследовательской лаборатории MIT Photovoltaics Research.
Заинтересованные пользователи смогут загрузить онлайн-инструмент, разработанный исследователями, а затем получить на основании собственных данных о местоположении информацию о производительности, для разных типов солнечных элементов.
Это даст пользователям возможность точно определить, где именно их солнечные системы будет работать лучше всего, и какой тип солнечной батареи они должны использовать. Такой подход можно назвать принципиально иным, он кардинально отличается от того, где солнечные фотоэлементы описываются лишь с точки зрения производительности, в лабораторных условиях, а не в конкретной среде. 
 «В результате вы должны решить, какой тип солнечной батареи вам целесообразно применять, исходя из типа климата в вашем районе. Есть ли у вас причины использовать кремний, и есть ли основания применять другие технологии, такие как теллурид кадмия. Климатические условия могут стать одним из самых важных факторов, для будущих исследований», - говорит Петерс.