スペースが制限されたエリアで使用するための太陽追跡テッセレーション太陽光発電アレイ

韓国の科学者は、テッセレーションされた太陽電池ユニットに基づいて形状変換可能な3D PVシステムを製造しました。これは、太陽光発電の導入エリアが限られている都市環境と農村環境の両方に理想的なソリューションであると言われています。

提案されたシステムは、太陽電池の温度に基づいてアクチュエータとして機能する形状記憶合金コンポーネントに基づいており、太陽に応じてアレイの形状を自動的に調整します。'機械を必要としない位置。"アクチュエータがパネルを平らにするにつれて、入射光に垂直な断面積が増加し、自動化されたソーラートラッキング効果を促進します。" 研究者たちは説明した。"さらに、このソーラートラッキングの概念は、テッセレーションされたモジュールに適用できます。これには、広く入手可能な市販の結晶シリコン（Si）太陽電池を使用するという利点があります。"

研究チームによると、PVシステムは、シャドウの長さが短く、形状変換中に得られる両面効果により、固定フラットパネルと比較して1日で電力収量を60％増加させることができます。"直接光は一部の表面に効果的に集められ、散乱光と反射光は他の表面に集められます。これは、従来の追跡システムを使用するソーラーモジュールでは得られない効果です。" 彼らは強調した。

ソーラーセルは、長方形、正三角形、直角三角形などのさまざまな形状にカットされ、2Dアーチ形状を作成するためのバックボーンとしてシリコーンゴムまたは金属メッシュが使用されました。 セルは一定の間隔でバックボーンストリップに配置され、金属ワイヤーまたはテキスタイル電極とはんだ付けを使用して接続されました。 形状記憶合金ストリップは、ニッケルチタン形状記憶合金で作成され、各太陽電池パネルの表面に適用されました。 次に、テッセレーションされた太陽電池は、ケーシング法を使用してシリコーン材料にカプセル化されました。

研究者は、テッセレーションされたモジュールでは、太陽電池アレイの変換は、テッセレーションユニット間およびリンケージスペース内の形状記憶合金コンポーネントによってトリガーされることを指摘しました。"したがって、太陽電池表面間の形状記憶合金コンポーネントの温度は、表面自体の温度よりも重要です。" 彼らはまた言った。"セル表面から3mmの距離にある太陽電池ユニットの間にある形状記憶合金部品の温度とリンケージバックボーンの温度は、太陽電池表面の温度と同様の傾向に従いますが、値は2です–6 程度C低い。"

デバイスは標準的な照明条件下でテストされ、その性能は従来の固定フラットパネルの性能と比較されました。 システム効率は、ユニット設置面積あたりのアレイからの最大電力出力に基づいて評価されました。

テッセレーションされた太陽電池アレイの出力電力は、入射角（AOI）の増加に伴って低下するか、AOIの正弦に従えば減少することがわかりました。"ただし、形状変換可能な3Dテッセレーション太陽電池アレイの優れたソーラートラッキング性能は、AOIの影響をほとんど受けませんでした。" 韓国のグループは、設置面積ベースの効率がすべての場合に形状変換可能なソーラートラッキングによって向上したことを指摘しました。"設置エリアに関する形状変換可能なテッセレーション太陽電池アレイの効率は、フラットな固定ソーラーパネルと比較して優れた全方向性性能を提供できます。"

タイトアングルの三角形の太陽電池は、短いアーチで最高の性能を示し、全方向性の入射光の下で優れた性能を発揮しました。"形状変換中にセルフシェーディングされるアレイの部分は、両面太陽光発電モジュールの裏側として機能し、ソーラートラッキングシステムと両面PVモジュールの両方の利点を備えた形状変形可能なテッセレーション太陽電池アレイを提供します。" 科学者たちは結論を出しました。"この研究では、形状変換可能な太陽光発電モジュールの概念を紹介します。 各セルの効率的な電力管理や特定のアプリケーションに適した3D設計など、さらに多くの研究分野が残っています。"

セル技術が論文で紹介されました"in-situ形状記憶合金作動を使用した自動形状変換可能な自己太陽追跡テッセレーション結晶Si太陽電池、" 科学レポートに掲載されました。 研究グループは、韓国電気技術研究所と科学技術大学の科学者によって構成されています。