/elektronik

Smart idé halverede energitabet fra solceller

En tysk ingeniør har fået Fraunhofer-prisen for en teknisk løsning, som var så simpel, at eksperterne måbede. Den fik energitabet fra solceller til at falde fra 4 til 2 procent - en verdensrekord.

Af Kent Krøyer, mandag 13. jun 2011 kl. 12:09

Udnyttelse af solenergien fra solceller blev langt mere effektiv. Den sprang fra 96 procent til 98 procents effektivitet, takket være en pludselig, lys idé fra dr. Heribert Schmidt, som arbejder på Fraunhofer Instituttet i Tyskland.

Derfor bliver han nu tildelt Joseph von Fraunhofer-prisen som anerkendelse for fremragende videnskabeligt arbejde med en praktisk anvendelse.

»Ideen opstod på få minutter,« fortæller Heribert Schmidt i en pressemeddelelse.

I sit arbejde med solenergisystemer gik han nemlig ofte og spekulerede over, hvordan man kunne forbedre konverteringen af solcellernes jævnstrøm til lysnettets vekselstrøm. Og pludselig kom en løsning til ham som et lyn, der slog ned.

Han skyndte sig hen i laboratoriet og hentede en solcelle-inverter, loddede nogle få nye komponenter i, justerede styringen - og vips, så var energieffektiviteten øget med de nævnte 2 procent. Så han kunne straks forvisse sig om, at ideen virkede.

Fra idé til demonstration på minutter
Det var i 2002. Teknikken blev patenteret og fik navnet HERIC-topologi. Senere blev den forbedret i samarbejde med firmaet Sunways i byen Konstanz i Tyskland, og så nåede effektiviteten op på 99 procent.

En enkeltfaset solcelle-inverter bestod dengang af forholdsvis få komponenter, siger han i pressemeddelelsen. Først er der en kondensator, som samler en ladning elektroner op fra solcellen. Derpå kommer fire halvleder-afbrydere, som hakker jævnstrømmen op i små bidder. Og til sidst er der en induktion, som omdanner den afbrudte jævnstrøm til en perfekt sinus-formet vekselstrøm.

Men Heribert Schmidt vidste, at hovedparten af de oprindelige fire procents energitab stammede fra strøm, der løb den forkerte vej fra induktoren til kapacitoren. Så hvis man bare kunne bremse den, så...

Og da var det, ideen slog ned i ham. Man kunne jo bare afbryde kredsløbet mellem de to komponenter, så ville det problem være løst. Og det kunne gøres med et par ekstra komponenter fra skuffen.

Heribert Schmidts løsning er ikke beskrevet i detaljer i pressemeddelelsen. Men et lille gæt kunne være at afbryde på et godt tidspunkt i induktionsfasen, måske med en transistor eller en tyristor.

Hans løsning var nemlig så simpel, at selv eksperter var forbløffede.



13. jun 2011 kl 12:16

avatar

Poul-Henning Kamp


13. jun 2011 kl 14:08

Glenn Møller-Holst

Re: Kan ses her...

http://www.elkraft.ntnu.no/eno....pdf

Side 6

Hej Poul-Henning

Mener du ikke pdf-side (4-)5?

Pdf-side 6 er kun referencer.


13. jun 2011 kl 14:20

avatar

Henning Sørensen

Converter

Som jeg læser artiklen er det ikke tabet i solcellerne, der bliver formindsket, men derimod tabet i ac/dc converteren. Der er f. eks. tab i solceller der skyldes høj temperatur. Tager jeg fejl?


13. jun 2011 kl 14:39

Glenn Møller-Holst

Re: Converter

Som jeg læser artiklen er det ikke tabet i solcellerne, der bliver formindsket, men derimod tabet i ac/dc converteren.

Ja! - så ing-artiklen overskrift er lidt misvisende.

Det er energitabet i solcelle-vekselretteren som halveres fra 4% til 2%.

Solcelle-vekselretteren effektiviteten går fra 96% til 98%.


Der er f. eks. tab i solceller der skyldes høj temperatur. Tager jeg fejl?

Det ændrer hans idé ikke (nævneværdigt) på.


13. jun 2011 kl 14:39

Morten Thomsen

Re: Converter

Du har fuldstændigt ret.

Tabet i solceller kommer dels af båndgabet i den halvleder og det faktum at du ikke opererer din solcelle ved 0K, hvilket vil skabe tab i form af spontan emission. Dette er beskrevet i detaljer af Shockley-Queisser grænsen for maksimal teoretisk effektivitet af solceller.

Se f.eks. Wikipedia artiklen om Shockley-Queisser grænsen: http://en.wikipedia.org/wiki/S...imit


13. jun 2011 kl 14:50

Glenn Møller-Holst

Re: Kan ses her...

http://www.elkraft.ntnu.no/eno....pdf

Side 6

Hej Poul-Henning

I øvrigt tak for den hurtige reference - det er godt at kunne indse hvad det egentlig drejer sig om.


14. jun 2011 kl 15:40

Troels Christensen

Hvornår ?

Det var i 2002, teknikken blev patentere, så hvornår, eller kan vi allerede nu købe solcelle-vekselrettere med denne teknik ?


15. jun 2011 kl 09:13

avatar

Thomas Scherrer

wow

hvad med at gå lidt vidre ?
lav et solcelle panel med elektriskeceller yderst,
og på bagsiden monteres vand rør der laver varmt vand,
samtidig med at de køler solcellerne og forbedre deres leve tid og virkningsgrad ?
jeg tager ikke patent på sådan en ide ! selv om det kan give MEGET
mere end sølle 2 %


08. mar 2012 kl 19:17

Erik Petersen

Heric topologi i Sunways invertere

hej for de intereserede i heric topologi og andre inverter teknologier kan man følge følgende link http://vbn.aau.dk/files/187473...port s.23
de ekstra to igbtér med hver deres to dioder bidrager som skrevet med omkring 2 % bedre effektivitet, men derudover minimeres krybestrømme til 22mA effektiv værdi hvor VDE kræver mindre end 300mA. s67 og s.69. Det er efterfølgende lykkedes at lave en verdensrekord med en eu effektivitet på 97,4% for invertere op til 5kwp . http://www.solarserver.de/sola...html

og lidt reklame Dansepsolar er certificeret Sunways forhandler i Danmark


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.