3DCenter Forum

Monger · 2012-09-30, 16:38:58

Bisher ist die Energieausbeute bei Solaranlagen eher dürftig. Gibt ja alle paar Jahre mal wieder Ansätze um das zu steigern, und diese hier scheint doch relativ marktreif zu sein:

Link

Zitat:

...
Mit der CPV-Technologie (Concentrated Photovoltaics) erzielen Wissenschaftler heute im Labor bereits Wirkungsgrade von 40 Prozent und mehr. Bei fabrikgefertigten CPV-Modulen sind es immerhin noch 30 Prozent. Ein enorm hoher Wert - die handelsüblichen Siliziummodule kommen gerade einmal auf die Hälfte.

Der Pferdefuß dazu sei auch gleich erwähnt:

Zitat:

Dass die Anlagen fern der Heimat entstehen, ist kein Zufall. Denn die Konzentrator-Technologie arbeitet nur effizient, wenn die Solarstrahlung direkt auf die Module fällt. Verbirgt sich die Sonne hinter Wolken, können sie mit dem Streulicht kaum etwas anfangen.

Finde ich interessant, weil das letzte Jahrzehnt schien mir eher damit beschäftigt die existierende Technik auszuschlachten statt sie weiterzuentwickeln.

Sieht also so aus, als würde die Photovoltaik sich auch nochmal in verschiedene Bereiche spezialisieren: teure, hochenergetische Module für die äquatorialen Breiten, und billige Massenproduktion für den Norden.

Technologisch ist da wohl noch lange nicht das Ende der Fahnenstange erreicht.

samm · 2012-09-30, 17:59:07

Top Titel

Man ist versucht zu Antworten mit "Ja, so funktioniert das"

Indirekte Einstrahlung ist meiner Erinnerung nach grundsätzlich bei allen planaren Zellen ebenfalls (ist vielleicht nicht korrekt ausgedrückt, aber ich glaube, man versteht die Intention) nur ineffizient zu nutzen.

Ich begrüsse es, dass weiter geforscht wird. Dieser Ansatz ist ja nicht sehr neu, bei den ganzen Verdampfungs-Anlagen oder anderen thermischen Stromerzeugern gibt es ja bereits dieses Bündelungsprinzip. Was ich mich frage bezüglich der Effizienz bei Bündelung auf Photovoltaikzellen: Wie sieht es mit der Fläche aus? Die Zelle selbst nimmt ja nur wenig Platz der Gesamtfläche ein, ergäbe denn eine entsprechende Fläche von Photovoltaikzellen nicht mehr Strom? Oder neee, das muss ja in der Effizienzberechnung berücksichtigt werden. Insofern: Top news! Günstigere Zellen, die mit weniger Halbleitermaterial auskommen und zudem mehr Strom erzeugen

Wie der Preiszerfall auch unabhängig von CPV prognostiziert wird, ist noch das Zückerchen obendrauf. Danke für diesen optimistischen Artikel

Liszca · 2012-09-30, 18:08:26

Sorry habe jetzt den link noch nicht angeschaut, aber die sache mit den wolken entwertet die sache doch wieder recht stark.

Windi · 2012-09-30, 18:10:37

Das gibt es schon länger.

Bei normalen Solarzellen lohnt es sich halt nicht jede neue Technologie anzuwenden, die den Wirkungsgrad erhöht. Da sind die zusätzlichen Produktionskosten häufig teurerer als die zusätzliche Ausbeute. Wenn die Menge des Lichts, das auf die Zelle fällt erhöht wird, erhöht sich natürlich auch die Stromproduktion und es macht teurere Fertigungsmethoden wirtschaftlich. Also erst einmal eine gute Technologie. Durch die Bündelung des Lichtes kann man die teuersten und effizientesten Solarzellen verwenden und es rechnet sich trotzdem.

Probleme gibt es aber auch.
Da dort sehr viel Licht gebündelt wird entsteht viel Wärme die natürlich irgendwie abgeführt werden muss (hoher Kühlungsaufwand).
Die Solarzellen müssen deshalb auch eine höhere Betriebstemperatur aushalten können.
Damit das Licht gescheit gebündelt werden kann braucht man direktes Sonnenlicht. Sonnenlicht das durch Wolken stark zerstreut wird ist da eher hinderlich.
Die Anlage mit Kollektor und Photovoltaikzelle ist deutlich dicker als es die normalen "Platten" sind. (Eher weniger für die Dachmontage geeignet)
Damit sich die Photovoltaikzelle immer im Brennpunkt befindet, muss es sich um eine nachgeführte Anlage handeln. (Macht eine normale Dachmontage eigentlich unmöglich)

Die Technik ist also am besten für große südlich gelegende Freiflächenanlagen geeignet. Es wird wohl eine gute Methode sein um in Solarparks in Äquatornähe günstigen Strom zu produzieren. Ähnlich wie bei Desertec.
Damit aber, hier in Deutschland, Strom für den Eigenverbrauch zu produzieren, halte ich persönlich für nicht sehr sinnvoll.

Cyphermaster · 2012-10-01, 14:53:50

Ich würde diese Technologie auch eher als alternativen Ansatz für Parabolrinnen- oder andere Spiegelkollektor-Thermalkraftwerke ansehen, um evtl. ein paar der spezifischen Nachteile zu umgehen, nicht als Massen-Dachkollektor für jeden Breitengrad. Vielleicht lohnt dann ja auch eine duale Verwertung, also Direkt-Verstromung in der Zelle plus sekundäre Wärmenutzung über den Kühlmittelkreislauf; je nach Temperatur entweder per Dampfturbine oder Sterling-Motor. So eine Kombination könnte analog zu GuD-Kraftwerken sehr effizient sein.

2012-09-30, 16:38:58	#1 (im Thread / einzeln)
Monger Fanatic Member Registriert: 2002-11-03 Ort: Karlsruhe Beiträge: 26.812	Quantensprung in der Photovoltaik? Bisher ist die Energieausbeute bei Solaranlagen eher dürftig. Gibt ja alle paar Jahre mal wieder Ansätze um das zu steigern, und diese hier scheint doch relativ marktreif zu sein: Link Zitat: ... Mit der CPV-Technologie (Concentrated Photovoltaics) erzielen Wissenschaftler heute im Labor bereits Wirkungsgrade von 40 Prozent und mehr. Bei fabrikgefertigten CPV-Modulen sind es immerhin noch 30 Prozent. Ein enorm hoher Wert - die handelsüblichen Siliziummodule kommen gerade einmal auf die Hälfte. Der Pferdefuß dazu sei auch gleich erwähnt: Zitat: Dass die Anlagen fern der Heimat entstehen, ist kein Zufall. Denn die Konzentrator-Technologie arbeitet nur effizient, wenn die Solarstrahlung direkt auf die Module fällt. Verbirgt sich die Sonne hinter Wolken, können sie mit dem Streulicht kaum etwas anfangen. Finde ich interessant, weil das letzte Jahrzehnt schien mir eher damit beschäftigt die existierende Technik auszuschlachten statt sie weiterzuentwickeln. Sieht also so aus, als würde die Photovoltaik sich auch nochmal in verschiedene Bereiche spezialisieren: teure, hochenergetische Module für die äquatorialen Breiten, und billige Massenproduktion für den Norden. Technologisch ist da wohl noch lange nicht das Ende der Fahnenstange erreicht. "... but these days it seems like adventure games are almost a bit of a lost art form - they exist in our dreams, in our memories, and ... in Germany." (Tim Schafer) "Perfektion ist erreicht, nicht wenn sich nichts mehr hinzufügen lässt, sondern wenn man nichts mehr wegnehmen kann." (Antoine De Saint-Exupéry)

2012-09-30, 17:59:07	#2 (im Thread / einzeln)
samm Admiral Member Registriert: 2008-08-03 Beiträge: 3.241	Re: Quantensprung in der Photovoltaik? Top Titel Man ist versucht zu Antworten mit "Ja, so funktioniert das" Indirekte Einstrahlung ist meiner Erinnerung nach grundsätzlich bei allen planaren Zellen ebenfalls (ist vielleicht nicht korrekt ausgedrückt, aber ich glaube, man versteht die Intention) nur ineffizient zu nutzen. Ich begrüsse es, dass weiter geforscht wird. Dieser Ansatz ist ja nicht sehr neu, bei den ganzen Verdampfungs-Anlagen oder anderen thermischen Stromerzeugern gibt es ja bereits dieses Bündelungsprinzip. Was ich mich frage bezüglich der Effizienz bei Bündelung auf Photovoltaikzellen: Wie sieht es mit der Fläche aus? Die Zelle selbst nimmt ja nur wenig Platz der Gesamtfläche ein, ergäbe denn eine entsprechende Fläche von Photovoltaikzellen nicht mehr Strom? Oder neee, das muss ja in der Effizienzberechnung berücksichtigt werden. Insofern: Top news! Günstigere Zellen, die mit weniger Halbleitermaterial auskommen und zudem mehr Strom erzeugen Wie der Preiszerfall auch unabhängig von CPV prognostiziert wird, ist noch das Zückerchen obendrauf. Danke für diesen optimistischen Artikel Wider kontraproduktiver Angstpropaganda BIAS-o-Meter GPU: [AMD]+---\|----[nVidia] ... [AMD]---+\|----[Intel] BIAS-o-Meter CPU: [AMD]-+--\|----[Intel]

2012-09-30, 18:08:26	#3 (im Thread / einzeln)
Liszca Avantgarde Member Registriert: 2001-09-20 Ort: Гамбург Beiträge: 5.305	Re: Quantensprung in der Photovoltaik? Zitat von Monger Bisher ist die Energieausbeute bei Solaranlagen eher dürftig. Gibt ja alle paar Jahre mal wieder Ansätze um das zu steigern, und diese hier scheint doch relativ marktreif zu sein: Link Der Pferdefuß dazu sei auch gleich erwähnt: Finde ich interessant, weil das letzte Jahrzehnt schien mir eher damit beschäftigt die existierende Technik auszuschlachten statt sie weiterzuentwickeln. Sieht also so aus, als würde die Photovoltaik sich auch nochmal in verschiedene Bereiche spezialisieren: teure, hochenergetische Module für die äquatorialen Breiten, und billige Massenproduktion für den Norden. Technologisch ist da wohl noch lange nicht das Ende der Fahnenstange erreicht. Sorry habe jetzt den link noch nicht angeschaut, aber die sache mit den wolken entwertet die sache doch wieder recht stark. *Nasenhaare wachsen schneller.

2012-09-30, 18:10:37	#4 (im Thread / einzeln)
Windi Hardcore Member Registriert: 2003-09-13 Beiträge: 1.807	Re: Quantensprung in der Photovoltaik? Zitat von Monger Bisher ist die Energieausbeute bei Solaranlagen eher dürftig. Gibt ja alle paar Jahre mal wieder Ansätze um das zu steigern, und diese hier scheint doch relativ marktreif zu sein: Link Der Pferdefuß dazu sei auch gleich erwähnt: Finde ich interessant, weil das letzte Jahrzehnt schien mir eher damit beschäftigt die existierende Technik auszuschlachten statt sie weiterzuentwickeln. Sieht also so aus, als würde die Photovoltaik sich auch nochmal in verschiedene Bereiche spezialisieren: teure, hochenergetische Module für die äquatorialen Breiten, und billige Massenproduktion für den Norden. Technologisch ist da wohl noch lange nicht das Ende der Fahnenstange erreicht. Das gibt es schon länger. Bei normalen Solarzellen lohnt es sich halt nicht jede neue Technologie anzuwenden, die den Wirkungsgrad erhöht. Da sind die zusätzlichen Produktionskosten häufig teurerer als die zusätzliche Ausbeute. Wenn die Menge des Lichts, das auf die Zelle fällt erhöht wird, erhöht sich natürlich auch die Stromproduktion und es macht teurere Fertigungsmethoden wirtschaftlich. Also erst einmal eine gute Technologie. Durch die Bündelung des Lichtes kann man die teuersten und effizientesten Solarzellen verwenden und es rechnet sich trotzdem. Probleme gibt es aber auch. Da dort sehr viel Licht gebündelt wird entsteht viel Wärme die natürlich irgendwie abgeführt werden muss (hoher Kühlungsaufwand). Die Solarzellen müssen deshalb auch eine höhere Betriebstemperatur aushalten können. Damit das Licht gescheit gebündelt werden kann braucht man direktes Sonnenlicht. Sonnenlicht das durch Wolken stark zerstreut wird ist da eher hinderlich. Die Anlage mit Kollektor und Photovoltaikzelle ist deutlich dicker als es die normalen "Platten" sind. (Eher weniger für die Dachmontage geeignet) Damit sich die Photovoltaikzelle immer im Brennpunkt befindet, muss es sich um eine nachgeführte Anlage handeln. (Macht eine normale Dachmontage eigentlich unmöglich) Die Technik ist also am besten für große südlich gelegende Freiflächenanlagen geeignet. Es wird wohl eine gute Methode sein um in Solarparks in Äquatornähe günstigen Strom zu produzieren. Ähnlich wie bei Desertec. Damit aber, hier in Deutschland, Strom für den Eigenverbrauch zu produzieren, halte ich persönlich für nicht sehr sinnvoll. Geändert von Windi (2012-09-30 um 18:14:23 Uhr)

2012-10-01, 14:53:50	#5 (im Thread / einzeln)
Cyphermaster Wakü-Guru Registriert: 2002-04-30 Beiträge: 31.347	Re: Quantensprung in der Photovoltaik? Ich würde diese Technologie auch eher als alternativen Ansatz für Parabolrinnen- oder andere Spiegelkollektor-Thermalkraftwerke ansehen, um evtl. ein paar der spezifischen Nachteile zu umgehen, nicht als Massen-Dachkollektor für jeden Breitengrad. Vielleicht lohnt dann ja auch eine duale Verwertung, also Direkt-Verstromung in der Zelle plus sekundäre Wärmenutzung über den Kühlmittelkreislauf; je nach Temperatur entweder per Dampfturbine oder Sterling-Motor. So eine Kombination könnte analog zu GuD-Kraftwerken sehr effizient sein.