Glødende solceller sprænger grænser for solenergi
more_vert
close
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Glødende solceller sprænger grænser for solenergi

MIT's forsøg på at skubbe til udnyttelsgraden af sollys til elektricitet byder på et kompliceret solcelleanlæg, der gør brug af sorte kulstof-nanorør, der fungerer som en lystragt over solcellerne. Illustration: MIT Technology Review

De spiller en vigtigere og vigtigere rolle i vores energisystem. De er på vej til at fortrænge de fossile energikilder. Men på sin vis er udbredelsen mærkværdig;

Almindelige solcelleanlæg er noget nær ligeså ineffektive den i dag, som da vi første gang begyndte at opsætte dem på vores tage og markarealer.

Enkeltlags-silicium-solceller, som hører til i den mest anvendte gruppe, plages af en effektivitetsgrænse på omkring 32 procent. Den lave udnyttelsesgrad hænger blandt andet sammen med, at traditionelle solceller kun gør brug af lys i det røde til violette spektrum.

Resten af sollyset, der ellers kunne omdannes til elektricitet, går tabt.

Læs også: Dansk virksomhed står bag ny type solfanger

Forskere klar til at sprænge grænserne

Den effektivitetsgrænse for omdannelsen af sollys til energi kaldes for ”Shockley-Queisser Limit”. Siden 1961 har grænsen blandt forskere været et pejlemærke for solcellers effektivitet. Takket være et anderledes solcelleanlæg og seks forskere fra Massachusetts Institute of Technology og Purdue University, kan vi nu sprænge denne grænse.

»Vi forsøger at løse de fundamentale begrænsninger ved fotovoltaik,« siger David Bierman fra MIT til Smitsonian Mag.

Som bonus bliver vi stillet i udsigt for alvor at få glæde af solcelleanlæg til energilagring, når solen er uden for synsvidde på grund af skyer eller nattehimmel.

»Hvis der er mulighed for at lagre den termiske energi, er det en værdifuld egenskab, da termisk energilagring er væsentligt billigere end ellagring i batterier,« siger Seniorspecialist i solenergi ved Teknologisk Institut, Ivan Katic, da Ingeniøren beder om hans vurdering af det anderledes solcelleanlæg.

Forskere fra USA udfordrer Shockley-Queisser-grænsen ved at konstruere en protype på et solcelleanlæg, der bryder med den traditionelle måde, vi anvender fotovoltaiske celler til at omdanne lysenergi til elektrisk energi. Gængse solceller er typisk fremstillet af grundstoffet silicium, der er tilsat bor og fosfor på siderne. Solcellerne danner et permanent elektrisk felt, der bevirker, at frie elektroner i solcellen bevæger sig i en bestemt retning.

Lysets fotoner slår elektroner løs, så de bevæger sig frit. Til sidst bliver de opsamlet af et elektrisk ledende net i solcellen, der udgør en negativ pol.

Derved opbygges der en spændingsforskel mellem solcellens for- og bagside. De to ender kan forbindes med et elektrisk kredsløb, som vil søge at udligne spændingsforskellen. Fotonerne tilfører energi til elektronerne, som bevæger sig mod den negative pol.

Fra solenergi til varme og fra varme til lys

MIT og Purdue University's solcelleanlæg går omvendt til værks. Det omdanner først sollys til varme og omdanner derefter varmen tilbage til lys – men vel at mærke lys indenfor det spektrum som solcellen kan anvende.

Der bliver forsket intenst i at udnytte den infrarøde del af spektret, som ikke bliver absorberet af silicium-solceller. Men anlægget fra MIT og Purdue University er det første, som kan demonstrere at kunne absorbere mere energi end enkeltstående, underliggende fotovoltaiske celler.

Udnyttelsesgraden er dog indtil videre helt nede på 6,8 procent. Men det er selve perspektivet ved denne solcelleteknologi, kendt som 'hot solar cells', som gør forskningen værd at holde øje med. Fordi ligesom gængse solcelleanlæg bliver forstærket for at øge virkningsgraden, kan hot solar cells også blive opkonverteret og altså generere langt mere end de sædvanlige solcelleanlæg er i stand til.

MIT-forskerne anslår, at de kan blive dobbelt så effektivt som konventionelle fotovoltaiske celler.

Flytter teoretiske grænser

Kernen ved hot solar cells bygger grundlæggende på to ting.

  1. For det første kan vi nu så småt for alvor drage glæde af udviklingen indenfor materialer, siden de første spæde solceller så dagens lys.
    Det er materialeudvikling, som blandt andre forskere fra Københavns Universitet har bidraget til gennem deres forskning i nanowires. De kan koncentrere lysintensiteten op til 15 gange i forhold til, hvad der normalt er i solens stråler. Dermed kan de være med til at hæve grænsen i hockley-Queisser Limit med et par procent.

»Det er spændende som forsker at flytte de teoretiske grænser, som vi kender. Selvom det ikke lyder af meget, at grænsen er flyttet med et par procent, vil det få en stor betydning for udviklingen af solceller, udnyttelse af solens stråler og måske udvindingen af energi på internationalt plan,« sagde Peter Krogstrup, forsker ved Niels Bohr Instituttet allerede i 2013 om teknologien.

  1. For det andet har forskerne i USA skabt en såkaldt absorber-emitter til deres solcelleanlæg. Det er et lag, der fungerer som en lystragt lagt over solcellerne og består af massive, sorte kulstofnanorør.

Nanorørene indfanger energien fra sollyset og konverterer hovedparten til varme og senere til en fotonstrøm, der rammer selve solcellen.

I den proces sniger temperaturen sig op om omkring 1000 grader celsius, og en tilstødende emitter udsender denne termiske energi som lys – dog primært indenfor de bølgelængder som de fotovoltaiske celler rent faktisk kan asorbere. Den tilstødende emitter, som omdanner varmeenergien til lys er lavet af fotonisk krystal – en struktur der kan designes helt ned til nanoniveau, hvilket er nødvendigt, hvis vi skal kunne bestemme de bølgelængder af lys, som skal passere igennem denne emitter.

Læs også: Spørg Scientariet: Kan man kombinere solceller med solvarme?

Oveni kommer så et specialiseret optisk filter, der transmitterer det skræddersyede lys, mens det reflekterer næsten alle ubrugelige fotoner tilbage. Denne form for foton-genbrug resulterer i mere varme, hvilket til gengæld producerer mere af det lys, som solcellen kan absorbere, hvormed udnyttelsesgraden i systemet får endnu et hak opad.

Meget mere kompliceret end et gængs solcelleanlæg? Ja, det kan du tro.

Helt unikt? Nja - både og.

Kan den dyre teknologi tjene sig hjem?

MIT og Purdue Universitys solcelle-anlæg baserer sig på termo-fotovoltaik; et kendt princip, hvor man kan omsætte termisk energi fra en glødende emitter til elektrisk energi via en speciel solcelle med stor effektivitet i det langbølgede område. Det har hidtil været brugt til at få en lille smule el direkte ud af en forbrændingsproces, hvilket blandt andet bruges til militære formål.

»MIT-projektet bygger på samme idé, men bruger solen til at opvarme emitteren. Under alle omstændigheder er der tale om et mere kompliceret system end med traditionelle solcellepaneler, så det er et åbent spørgsmål om den påståede effektivitetsforbedring kan tjene sig hjem i praksis«, siger Ivan Katic og fastslår:

»Prisen per kWh er det afgørende, så længe der er plads nok.«

I forbindelse med optimering af sollys til gængse solceller og omvendt kan man give solceller en såkaldt opkonverterende "brille" på bagsiden kombineret med et spejl, så fotonerne omdannes til fotoner med en bølgelængde, der er mere passende.

En anden måde at øge virkningsgraden af solceller på er ved at lægge flere forskellige solceller, der hver især er optimeret til hvert deres bølgelængdeinterval, ovenpå hinanden

Ivan Katic tror også, at disse hot solar cells får brug for hjælpemidler, hvis de skal batte noget. Ikke mindst herhjemme.

»For at få temperaturen høj nok til at emitteren kan gløde, er der formentlig tale om koncentreret sollys, så der vil blive brug for spejle eller linser, som følger solens bane. Derfor vil opfindelsen ikke være så egnet til lande med en stor andel af diffust sollys, såsom Danmark. Det er muligt, at emitteren fungerer ved lav temperatur, men det forekommer uklart,« vurderer Ivan Katic.

Masser af udfordringer

MIT-forskerne fremhæver tillige, at der er stribevis af udfordringer at give sig i kast med, såfremt hot solar cells skal kunne konkurrere med de traditionelle mere smiple solcelle-anlæg.

»Vi er nødt til at løse en hel masse udfordringer relateret til at nå op i storskala-format, før anlægget kan skabe nok kraft til at være en brugbar løsning for folk,« siger David Bierman til Smithsonian Mag.

Læs også: Prisen på el fra solceller falder støt

En salgsargument vedbliver dog at være, at hot solar cells og altså termo-fotovoltaik kan drage nytte af, at varme er lettere at lagre end elektricitet. Derfor kan hot solar cells-teknologien være med til i højere grad at åbne op for, at overskydende energi kan lagres og efterfølgende producere energi – selv når solen ikke skinner.

Der er nogle fysiske begrænsninger som kan være svære at overvinde.
Det er svært at undgå at disse meget varme materialer ikke stråler energien baglæns.
For nogle år siden læste jeg om en der ville lave en rectenna til varmestråling.
Varmestrålingen ved 20C er trods alt omkring 400W/m2, men det er vist ikke blevet til noget.

  • 3
  • 16

Du kan vel også huske, hvor svært det var for dig, at forstå, at mennesket en dag ville komme til at flyve.

  • 11
  • 5

Du behøver ikke at grine.
https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_rect...
Jeg er lige ved at tro ing.dk også nævnte det, men jeg kan ikke finde det igen.
Hvis du søger på "infrared antenna" i google finder du en del.

Problemet er, at du ikke kan uddrage energi af termisk støj. I så fald ville enhver modstand efterhånden fordampe fra sin egen termiske støj.

  • 4
  • 6

"""Det er et lag, der fungerer som en lystragt lagt over solcellerne og består af massive, sorte kulstofnanorør. ""

Hvad er et "massivt" rør????????

  • 4
  • 2

Hvis man forestiller sig at kunne beklæde et rumfartøj med hypereffektive solceller, skal strømmen vel afleveres i det samme forbrugsbatteri/energinetværk?

Hvis solcellerne rammes af mikrometeoritter, eller deres ledninger til produktionsopsamling klippes over, hvordan undgås en sådan defekt at trække funktionaliteten af de andre/de omkringliggende med ned?

At forestille sig et kraftfelt stærkt nok til at afbøje eller opløse mikrometeoritter, vil sammenstød altid ske forrest, når fartøjet er i bevægelse, og vil det forhindre fremdrift?

Hvordan forestille sig et kraftfelt, der lukker fotoner ind, men ikke "meteoritter"?

Findes der beskrevne løsninger til brug af solceller og beskyttelsen af dem - som ikke er solcellesejl? Og hvordan fortsætter disse i øvrigt med at fungere efter gennemhulning af "rumstøv", der selv er i bevægelse?

  • 0
  • 0

Det er min mening af måden solceller er konstrueret på er grundlæggende forkert! Udviklingen af solceller de sidste 20-30 år har været basset på kompetence for denne konstruktions fejl. I udvikles projektet der er beskrevet i atiklen omhandler hvordan den teoretiske virkningsgrad kan øges til over 32%- hvorfor det? Den real virkningsgrad solceller i dag er bare 6 til 9 %, dog er disse solcelle testet til have en virkningsgrad på 22 til 28%. Grunden til dette skyldes at selve måden der teste på er meget upassende til beskrive den reale solcelle performance.

Sådan burde en solcelle laves:

Materiale: Silicium (også det markant mest bekymret i dag) Grund til det er silicium kan omdannet alt synligt lys til elektrisk og det meste af lyset fra solen ligger i det synlige omkring. Ca 27 % af jordens faste overflade er silicium.

Kontanter: Skal laver bække laves på samme siden af siliciummet således at elektroner både ledes til og fra silicium på bagsiden af solcellen.

Overfladen: Skal laves af Carbon således siliciums krystallens diamant struktur glide over i carbon diamant struktur som meget effekt indfanger næste alt lys til silicium krystal og sikker at den dannet elektrisk ikke undslippe

I de sidste 12 år har jeg arbejdet i ensomhed med dette og jeg er nu temmelig sikker hvordan det skal gøres

  • 0
  • 4

To ting:
1. Vi læser øverst: "De (solceller) er på vej til at fortrænge de fossile energikilder.
Jeg spørger: Hvordan kan en energikilde, der (i Danmark) leverer strøm i op til 15 % af tiden, fortrænge fossil energi, der virker hele tiden???
2. Og så læser vi, at virkningsgraden er 32 %. - Jeg mener, at de paneler, vi har købt og opsat nu, ligger på ca. 15 %. Mine har arealet ca. 1,44 m2 og yder "på papiret" 240 W, men i praksis: 202 W i fuldt solskin. Sætter vi venligt "solen" til 1000 W/m2, giver det en virkningsgrad på (202/1,44/1000)*100 = 14 %.
Men de langt dyrere "super-solceller" kan i laboratorier vistnok komme noget over 20 %.
Måske er der nogen, der kan bidrage med mere konkret viden?

  • 3
  • 2

1)
Mægten af brugbare lys fotoner som i teorien kan skabe elektrisk strøm i silicium er også høj i overskyet vej, derfor burde solceller være en rimelig stabil energi kilde så længe der er dagslys.

2)
Solceller testet ved 1000 W/m2 i ca 1/1000 sekund ved 20 C. Personlig syntes jeg testen er misvisende da meget af det lys som bliver reflekteret på solcellen bliver kastet op i selv lampen hvor det kan reflekteres tilbage til solcellen. Lignedes bliver solcellen hellere ikke opvarmning som i praktik har store betyde. Lignedes blive evne til at fange defuse lys (dette er egen til laver strøm i overskyet vejr) heller ikke testet.

Min syn på tingene dividerer temmelig meget fra solceller ekspert eliten, men derfor kan det sagtens være meget sandheden i det

  • 0
  • 5

1)
Mægten af brugbare lys fotoner som i teorien kan skabe elektrisk strøm i silicium er også høj i overskyet vej, derfor burde solceller være en rimelig stabil energi kilde så længe der er dagslys.

Faktuelt forkert!

Ifølge Teknologisk Institut er indstrålingen 700-1000W/m2 i klart sollys mod 50-150W/m2 i overskyet vejr. Med andre ord falder indstrålingen mellem 80 og 95% i overskyet vejr. Det svarer hel til mine egne erfaringer, produktionen i overskyet vejr er meget lille.

Solceller testet ved 1000 W/m2 i ca 1/1000 sekund ved 20 C.

1/1000 sekund????? Har du nogen som helst dokumentation på det?

Bemærk at det ikke er ligetil at måle på solceller. Strøm/spændingskurven har et markant "knæ", og effekten er størst lige på knæet. Det kræver en variabel belastning at finde knæet, og jeg tror ikke på at det kan gøres på1/1000 sekund!

Min syn på tingene dividerer temmelig meget fra solceller ekspert eliten, men derfor kan det sagtens være meget sandheden i det

Har du overvejet om "eliten" har deres viden fra eksperimenter? Jeg tror ikke på at du har nogen som helst praktisk erfaring!

  • 2
  • 1

Peter: Hyggeligt med lidt "juleri". Det er vist 21. og 22. december ved 17-18-tiden, at elforbruget topper, men du mener nok blot, at det ikke rigtig passer sammen med solcellernes ydelse. Enig!
Michael: OK, jeg plejer egentlig at skrive, at solceller kun leverer "en betydelig effekt" op til 15 % af tiden.
Men da de i gråvejr kun leverer 5 - 10 % af solskins-ydelsen, og tidligt og sent på dagen også kun lille effekt, skal det nok passe, at de leverer "målelig" effekt i 4000-4500 timer (= 50 % af tiden). - Men de 35 % af tiden er det så lidt, at det ikke har betydning for menneskeheden.
Tilsvarende: Nogle vindmøller leverer også lidt effekt ved vindhastighed 4-5 m/s, men det kan ikke ses på energiregnskabet.

  • 1
  • 2

Michael: OK, jeg plejer egentlig at skrive, at solceller kun leverer "en betydelig effekt" op til 15 % af tiden.
Men da de i gråvejr kun leverer 5 - 10 % af solskins-ydelsen, og tidligt og sent på dagen også kun lille effekt, skal det nok passe, at de leverer "målelig" effekt i 4000-4500 timer (= 50 % af tiden). - Men de 35 % af tiden er det så lidt, at det ikke har betydning for menneskeheden.


Da der kun er installeret omkring 7-800 MW solceller i Danmark, så får de jo aldrig betydning for menneskeheden og det uanset hvor meget de producerer... At de omkring 27 % (ca. 2400 timer) af året producerer mere end 100 MWh/h skal altså sammenlignes med hele verdens befolkning og ikke at de erstatter strømmen fra et mellemstort kraftværk, primært i den periode af året hvor der ikke er brug for varmeproduktionen...

  • 1
  • 1

De 50-150W/m2 i overskyet vejr er den direkte indstrålings energi, hvad der også er meget relevant da solceller i dag er rimelig dårlig til indfange diffust lys!

Silicium har et båndgab på 1.1 eV så det er antal af lys fortoner med en energi over 1.3 eV er interesseret. (silicium har asymmetrisk båndgab som bevirker at fotoner med lav energi har meget svært ved laver elektrisk strøm) Den total indstråling energi er idealt se ligegyldig.

Jeg da glad for at du er glad for dine solcelle, men jeg bare gerne have lov til udvikling et meget bedre alternativt.

Selv måden solcelle bliver testet på er efter min mening mærkeligt lyssky. Håber det nye tysk testcenter bliver bedre!

  • 0
  • 1

De 50-150W/m2 i overskyet vejr er den direkte indstrålings energi, hvad der også er meget relevant da solceller i dag er rimelig dårlig til indfange diffust lys!

De kan maksimalt indfange det lys som rent fysisk rammer dem. Og det er ikke meget i overskyet vejr.

Silicium har et båndgab på 1.1 eV så det er antal af lys fortoner med en energi over 1.3 eV er interesseret. (silicium har asymmetrisk båndgab som bevirker at fotoner med lav energi har meget svært ved laver elektrisk strøm)

En foton kan løfte en elektron over båndgabet, forudsat fotonens energi mindst modsvarer den energi som elektronen vinder. Har fotonen større energi går overskuddet til varme. Har den for lidt (infrarødt lys) kan den ikke sende elektronen over båndgabet. Læg dertil at ikke alle egnede fotoner kommer i mål.

Artiklen omhandler en mulig måde at udnytte infrarødt lys i solceller. Andre muligheder er f.eks. at anvende halvledere med lavere båndgab, evt i en sandwitch med silicium.

Den total indstråling energi er idealt se ligegyldig.

Den indstrålede energi er altafgørende. Solceller er ikke evighedsmaskiner.

Jeg da glad for at du er glad for dine solcelle, men jeg bare gerne have lov til udvikling et meget bedre alternativt.

Og du har afprøvet alternativet?

Selv måden solcelle bliver testet på er efter min mening mærkeligt lyssky. Håber det nye tysk testcenter bliver bedre!

Solceller producerer absolut intet i lyssky omgivelser!

Kan du være mere specifik?

Hvordan mener du at test foregår?

Hvad mener du er fejlen?

  • 2
  • 0

Mine svar er følgende:

Citat:
De 50-150W/m2 i overskyet vejr er den direkte indstrålings energi, hvad der også er meget relevant da solceller i dag er rimelig dårlig til indfange diffust lys!

De kan maksimalt indfange det lys som rent fysisk rammer dem. Og det er ikke meget i overskyet vejr.

Svar:
Den samlet indstråling i overskyet vejr kan delles i to dele. Den direkte indstråling som er passer direkte igennem skydække, dette er de e 50-150W/m2. Men udover denne skal også indirekte indstråling, dette er lys som bliver sent skråt ned til jordoverflade. Den indirekte indstråling består af lys som er blevet afbøjet eller UV stråling som har ramt molekyler og derefter har udsende stråling med længer bølgelængde. Jeg har ikke mulighed for komme med reference for min viden. Men hvis den total energiindstråling er på 50-150W/m2 så vil det betyder at ca. 1000 W/m2 bliver sent tilbage ud i verdensrummet nå der overskyet (1367*cos(54) – 150)- (total indstråling ved ækvator gang cos til breddegrad i Danmark minus de e 50-150W/m2).

Stor dele af indirekte lys har en energi over 1.3 eV. (desværre ingen direkte reference). Derfor er der stort energi potentiale
Men denne bagrund jeg er overbevist om at DER STORT POTENTIALE I ENERGI FRA LYS I OVERSKYET VEJR

Citat:
Artiklen omhandler en mulig måde at udnytte infrarødt lys i solceller. Andre muligheder er f.eks. at anvende halvledere med lavere båndgab, evt i en sandwitch med silicium.
Den total indstråling energi er idealt se ligegyldig.
Den indstrålede energi er altafgørende. Solceller er ikke evighedsmaskiner

Svar:
Selvfølgelig handle det ikke evighedsmaskiner! Jeg tæller bare anvendelig fotoner, som for silicium er fotoner med energi over ca. 1.3 eV (båndgabet er på 1.1 eV men man kan ikke se bort fra at båndgabet er asymmetrisk).
Jeg sikker på at det projekt som atiklen omtaler også handle om maxierne antallet af anvendelige fotoner. Den 1000 grader varme glødetråd lever store mængder af anvendelig fotoner hvor energi overskuddet pr. foton er meget mindre end almindelig lys. Så projekt handle om omdanne lys til varme for herved af øge det samlet antal af anvendeligt fotoner og på den måde sprængt det fysiske potentiale for virkningsgrad for solceller.

Citat:
Og du har afprøvet alternativet?

Svar:
Nej desværre ikke! Har satser min liv og karierer på mine opfindelser men har hidtil ikke været i stand til slå igennem. Jeg må kæmpe meget hård for ikke at blive sur og deprimeret mand!

Citat:
Solceller producerer absolut intet i lyssky omgivelser!
Kan du være mere specifik?
Hvordan mener du at test foregår?
Hvad mener du er fejlen?

Svar:
Jeg mener at fejlen ligger i at man fokuserer på effekten under optimale forhold. De 20C med 1000 W/m2 er direkte misvise måde at teste på. De 1000 W/ m2 svare til skyfrit indstråling ved Jordens overflad ved ækvator kl. 12.00, her er temperaturen en del over 20 grader!

At optimerer silicium solceller handle om følgen elementer i prioriteret rækkefølge:
1. Holde liv i de lys anslået elektron-hul-par indtil de når metalkontakterne. Dette handler med andre ord om hvorledes den dannet elektrisk i silicium krystallen skal forbliver i krystallen indtil den kan blive til jævnstrøm i ledningerne.
2. Få det maksimal antal anvende fotoner ind siliciummet og kunne holde dem der inde indtil de rammer og løfter en valens elektron op i energi og hermed skaber et elektron-hul-par.
3. Den elektrisk modstand i kontaktflader mellem silicium og metal samt modstand i selve kontaktsystemerne .

Mit fokus har kun været på Silicium! (forhold i andre teknologer har jeg ikke særlig meget viden om)

For solceller producenterne ligger de største udfordring i de to første punkter. Hovedparten af alt udvikler omhandler optimeringen af disse to punker. De fundende løsninger er baseret på sjældent jordarter, men disse løsninger er meget temperatur afhængige. Derfor syntes jeg det er misvisende at temperaturen ikke er en fakta i testene.

Et andet ulempen ved testene er de forkuce på max udbytte af elektrisk strøm. Max udbytter er særligt anvendelig da det er meget svært at drive en civilisation med det! Jeg synes man skulle fokusere på hvor meget energi man som minimum kan regne med fra sine solceller vil lave i given periode (med undtagelse af ekstremt vejr som tordenvejr eller tropiskes orkaner)

Jeg mener at bedste test skal forgår ved at teste den bedste udnyttelse på pyramider på 1.5 meters højre. Disse pyramide skal opstille forskellige stede i verden. Ideen er man laver realt test af 45 grader på nord, øst, vest og syd side som teste under meget forskellige forhold. Disse test skulle gerne generer så mange data at man kan vælge den rigtige solcelle til den flade man har til rådighed. En anden fordel ved disse test skulle også gerne være at man kan lave stabile energi prognose over den energi man kan forvente fra sine solcelle i give periode. Dette borte være veje hvis der skal opnås energiuafhængige af fossile energi.

Kære Peter Larsen det har været en glæde at udvæksten argument med dig

Det vil være godt at lave arrangement hvor de forskellige elementer i solceller kan diskuteres.

  • 0
  • 0

Nogen som er ved at udvikle noget som måske bliver til noget smart engang i fremtiden.

Fair nok, men må indrømme at begejstringen efterhånden er ved at være noget anstrengt og afløst af "Jeg vil se det før jeg tror det".

For få år siden var der også nogen som var fremme med et smart filter som man nærmest blot kunne montere på sin eksisterende solceller og så ville filtret lave alle de andre "farver" i lysspektret om til rød som solcellerne kan omsætte til el.

Det er det samme med batteri teknologi. Gang på gang fortæller man om smarte nye batterier som er lige på trapperne som er meget bedre og så videre, men år efter år ser vi at det er marginalt hvor mange ekstra mAh batterierne i vores batteridrevne gadget's får og elbilerne kan stadigvæk "kun" køre et par hundrede kilometer på motorvejen før de skal i laderen.

  • 2
  • 2

For få år siden var der også nogen som var fremme med et smart filter som man nærmest blot kunne montere på sin eksisterende solceller og så ville filtret lave alle de andre "farver" i lysspektret om til rød som solcellerne kan omsætte til el.

Det er sådan set også det man gør her. Ideen er at "filtret" lader det lys, der ikke direkte kan optages af solcellen, opvarme et legeme til en så høj temperatur at dets sortlegemestråling kan optages af solcellen.

Udfordringen er at det kræver en meget høj temperatur, med de nævnte 1000C er sortlegemestrålingen maksimal ved godt 2.2 mikrometer, altså godt ind i det nærinfrarøde område. Det næste problem er naturligvis at de høje temperaturer må gøre det til en stor udfordring at holde konvektionstabene på et acceptabelt niveau. Det kan heller ikke nytte noget at selve solcellen opvarmes ret meget, så går dens effektivitet også fløjten...

En sortlegemestråling med en bølgelængde der er maksimal i det synlige område vil kræve en temperatur på godt 4000 K...

  • 1
  • 0

Det er det samme med batteri teknologi. Gang på gang fortæller man om smarte nye batterier som er lige på trapperne som er meget bedre og så videre, men år efter år ser vi at det er marginalt hvor mange ekstra mAh batterierne i vores batteridrevne gadget's får og elbilerne kan stadigvæk "kun" køre et par hundrede kilometer på motorvejen før de skal i laderen.

Batterier er ca. dobbelt så gode idag, som de var for 12-15 år siden, og det er sket fortrinsvist gennem gradvis raffinering af produktionen, og det er noget der let kan være ramt af forretningshemmeligheder. Softwarestyring af batterier har også hjulpet godt på vej.

Forskningen er meget bred og vidtfavnene for at finde mirakelbatteriet, og det er den man lægger mærke til, men der er langt fra forskning til et egentligt batteri.

  • 3
  • 0

"koncentreret sollys, så der vil blive brug for spejle eller linser, som følger solens bane"
De enkle velkendte Fresnel-linser er en billig måde at samle sollyset fra et større areal. De bevægelige dele er derimod en fordyrelse, som måske kan mindskes ved at forbinde linserne med hinanden med stænger, og færre stepmotorer.
Et parabel-trug som i https://ing.dk/artikel/unikt-anlaeg-skal-o... kræver at de små modtagerceller kan bevæges i trugets retning hvis de skal lave strøm istedet for varm olie. Koncentration og præcision udfordrer økonomien.

Her er vises hvordan linsen fra et gammelt bagprojektor-TV smelter tin :
https://youtu.be/8IdjbdLdXYo
-men ikke aluminium eller messing, så præcisionen skal være høj for at nå de 1000 grader.
Fresnel anvedes vist også i den ovennævnte danske https://ing.dk/artikel/dansk-virksomhed-st... som dog synes at være ubevægelig.

  • 0
  • 0

Michael. Helt enig. Med "menneskeheden" mente jeg her: dig og mig - og øvrige danske el-brugere!!!
Du skriver: At de (solcellerne) omkring 27 % (ca. 2400 timer) af året producerer mere end 100 MWh/h (=100MW!)
Det lyder af noget mere end jeg forstår. - Det lyder næsten som solskin hele året rundt! - Hvor kommer de 27% og >100 MW fra?
Der er næsten det dobbelte af mit tal.

  • 0
  • 0

I Danmark er kapacitesfaktoren på solceller 0,1.
Dvs at de ikke producere el i 90 % af døgnet, som gennemsnit over et år.
Kapacitetsfaktoren er på 0,15 i juni, juli, august og helt ned på 0.02 i December, januar.

Vindmøllernes kapacitetsfaktor er typisk 0,4-0,5 for havvind og kun 0,3 - 0,4 for landvind.

Hvor har I 27 % for solceller fra ?

  • 3
  • 1

Michael F: Det lyder mere rigtigt. Jeg plejer at skrive, at solceller leverer el af betydning i 12-15 % af tiden.
Men hvor har du dine præcise kapacitetsfaktor-tal fra? Energinet.dk??
Det betyder dog IKKE, at de ikke leverer el 90 % af døgnet - i gennemsnit.
Svend: Om vindmøllerne: Jeg ville servere det omvendt: Vores 5000 MW vindmøller leverer mindre end 100 MW i 10 % af tiden. Men i praksis er det altså nærmest nul i 10 % af tiden. Jeg mener, det dog, at det er en del mere end 10 % af tiden ??

  • 0
  • 0

Med andre ord falder indstrålingen mellem 80 og 95% i overskyet vejr. Det svarer hel til mine egne erfaringer, produktionen i overskyet vejr er meget lille.

Det passer meget godt med, at skyer reflekterer ca. 90% af sollyset tilbage ud i verdensrummet. Og heldigvis gør de det, for ellers ville der blive fælt varmt på jorden, og vi ville ikke have den kraftige feed-back mekanisme, at højere temperature og/eller lysindfald giver mere fordampning fra havene og flere skyer, som dernæst reducerer den samlede indstråling.

  • 0
  • 0