Smart idé halverede energitabet fra solceller

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.

Ingeniøren Heribert Schmidt fik pludselig et indfald, som gjorde solcelle-invertere meget mere effektive. Ideen var så enkel, at det kun tog ham nogle minutter at realisere den i en inverter fra laboratoriet. Illustration: Dirk Mahler

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.

Dokumentation

Pressemeddelelse fra Fraunhofer

Emner : Solceller
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

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?

  • 0
  • 0

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.

  • 0
  • 0

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/Shockley%E2%8...

  • 0
  • 0

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

  • 0
  • 0

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 %

  • 0
  • 0

hej for de intereserede i heric topologi og andre inverter teknologier kan man følge følgende link http://vbn.aau.dk/files/18747392/Report 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/solar-magazin/na...

og lidt reklame Dansepsolar er certificeret Sunways forhandler i Danmark

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten