Hybride zonneconverter verzamelt zowel zonlicht als warmte met een efficiëntie van 85%
De fotovoltaïsche module van de nieuwe hybride zonneconverter
Matteüs Escarra
Ingenieurs hebben een nieuw type hybride zonne-energieomvormer ontwikkeld, die energie van de zon gebruikt om zowel elektriciteit als stoom op te wekken. Het apparaat zou een hoog rendement hebben en tegen lage kosten werken, waardoor de industrie een breder spectrum aan zonne-energie zou kunnen gebruiken.
Fotovoltaïsche energie is de meest gebruikelijke manier om energie uit de zon te halen. Deze zonnecellen wekken elektriciteit op uit zonlicht en ze zijn zo eenvoudig dat ze in alles zijn geïntegreerd, van tuinverlichting tot het elektriciteitsnet zelf.
Maar het is niet de enige manier. Zonneconcentrators vangen warmte op in plaats van licht en concentreren de zonnestralen om een ingesloten vloeistof te verwarmen. Deze kan vervolgens worden gebruikt om elektriciteit op te wekken - bijvoorbeeld in de vorm van een stoomturbine - of directer, om huizen te verwarmen of voor andere industriële processen.
Normaal gesproken zijn deze twee systemen gescheiden, maar er is geprobeerd ze te koppelen tot enkele hybride apparaten, wat vaak resulteert in een lagere efficiëntie of hogere kosten. Maar nu beweren de onderzoekers dat ze een nieuwe hybride zonne-energieomvormer hebben gemaakt die het beste van twee werelden combineert.
Het apparaat ziet eruit als een satellietschotel, met een klein apparaat opgehangen aan het midden van een satellietschotel. Het platte deel is gespiegeld en richt de zonnestralen op de doos in het midden. De onderkant van dit gedeelte bevat zonnecellen met meerdere juncties, die zichtbaar en ultraviolet licht verzamelen en omzetten in elektriciteit.
Maar het slimme is dat deze cellen infrarood licht - thermische energie - omleiden naar een aparte thermische ontvanger, hoger in het apparaat. Deze ontvanger is in wezen een komvormige holte omgeven door water onder druk, dat warmte opneemt en in stoom verandert.
Het totale inzamelrendement is volgens het team 85,1%, wat betekent dat een zeer grote hoeveelheid zonne-energie wordt omgezet in elektriciteit of warmte. Stoom kan worden verwarmd tot 248 ° C (478 ° F), wat een veel hogere temperatuur is dan veel andere thermische energiecollectoren. Dit betekent dat het voor veel industriële processen warm genoeg is, zoals drogen, harden, sterilisatie en pasteurisatie.
Het andere voordeel is de kosten. Het team meldt dat het hybride apparaat, eenmaal geschaald, voor slechts 3 cent per kilowattuur kon werken.
Het team, bestaande uit onderzoekers van Tulane University, de University of San Diego, San Diego State University, Boeing-Spectrolab en Otherlab, heeft vervolgfinanciering ontvangen voor de volgende ontwikkelingscyclus en plannen om de technologie te verfijnen en te werken aan opschaling voor het testen van proefinstallaties.
Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Cell Reports Physical Science.
Bron: https://translate.googleusercontent.com ... ticle-body