Aurinkokenno

Aurinkokennoilla on monia sovelluksia. Niitä on jo pitkään käytetty tilanteissa, joissa sähköverkosta ei ole saatavissa sähköä, kuten syrjäseutujen sähköjärjestelmissä, maapalloa kiertävissä satelliiteissa ja avaruusluotaimissa, kuluttajajärjestelmissä, kuten käsilaskimissa tai rannekelloissa, kauko-ohjatuissa radiopuhelimissa ja vesipumppusovelluksissa. Viime aikoina niitä on alettu käyttää aurinkopaneeleista koostuvissa kokonaisuuksissa, jotka on liitetty sähköverkkoon invertterin kautta, usein yhdessä nettomittauksen kanssa.

Aurinkokennoja pidetään yhtenä tärkeimmistä teknologioista kestävän energiahuollon aikaansaamiseksi.

Kolmen sukupolven kehitys

Ensimmäinen

Ensimmäisen sukupolven aurinkosähkö koostuu suuripintaisesta, yksikerroksisesta p-n-liitosdiodista, joka pystyy tuottamaan käyttökelpoista sähköenergiaa auringonvalon aallonpituuksilla olevista valonlähteistä. Nämä kennot valmistetaan tyypillisesti piikiekosta. Ensimmäisen sukupolven aurinkokennot (jotka tunnetaan myös piikiekkoon perustuvina aurinkokennoina) ovat hallitseva teknologia aurinkokennojen kaupallisessa tuotannossa, ja niiden osuus aurinkokennomarkkinoista on yli 86 prosenttia.

Toinen

Toisen sukupolven aurinkosähkömateriaalit perustuvat puolijohteiden ohutkalvopäällysteiden käyttöön. Nämä laitteet suunniteltiin alun perin korkeahyötysuhteisiksi moniliitosvalokennoiksi. Myöhemmin huomattiin, että ohutkalvomateriaalin käytön etuna oli kennon suunnittelussa tarvittavan materiaalin massan vähentäminen. Tämä vaikutti osaltaan siihen, että ohutkalvoaurinkokennojen kustannusten ennustettiin alenevan huomattavasti. Tällä hetkellä (2007) tutkitaan tai massatuotannossa on erilaisia teknologioita/puolijohdemateriaaleja, kuten amorfinen pii, monikiteinen pii, mikrokiteinen pii, kadmiumtelluridi, kupari-indiumselenidi/sulfidi. Ohutkalvoaurinkokennojen hyötysuhteet ovat tyypillisesti alhaisemmat kuin piitä sisältävien (kiekkopohjaisten) aurinkokennojen, mutta myös valmistuskustannukset ovat alhaisemmat, joten sähkötehon hinta on alhaisempi ($/watt). Pienemmän massan etuna on myös se, että paneelien sijoittamiseen katoille tarvitaan vähemmän tukea ja että paneelit voidaan asentaa kevyisiin materiaaleihin tai joustaviin materiaaleihin, jopa tekstiileihin. Näin voidaan valmistaa kannettavia, rullalle rullattuja aurinkopaneeleita, jotka mahtuvat reppuun ja joita voidaan käyttää matkapuhelinten tai kannettavien tietokoneiden virranlähteenä syrjäseuduilla.

Kolmas

Kolmannen sukupolven aurinkosähkötekniikka eroaa kahdesta muusta hyvin paljon, ja se määritellään laajasti puolijohdekomponentteina, jotka eivät käytä perinteistä p-n-liitosta erottamaan fotogeneroituneita varauksenkuljettajia toisistaan. Näihin uusiin laitteisiin kuuluvat fotoelektrokemialliset kennot, polymeeriaurinkokennot ja nanokiteiset aurinkokennot.

Kolmannen sukupolven aurinkosähköä kehittäviä yrityksiä ovat muun muassa Xsunx, Konarka Technologies, Inc. , Nanosolar ja Nanosys. Myös Yhdysvaltain kansallinen uusiutuvan energian laboratorio (National Renewable Energy Laboratory, http://www.nrel.gov/) tekee tutkimusta tällä alalla.


AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3