Солнечные батареи: технология и экономика

 
1 6 7 8 9 10 11 12

pokos

аксакал

Fakir> А вообще единственные летавшие концентраторы, которые можно назвать концентраторами, только линзовые и были - с линейными линзами Френеля. Гуглить по ключевому слову SCARLET.
Даже не смешно. ЭТО имело 53-78 Вт/кг. Потому и не живёт оно в космосе, не уж-то надо пояснять, что значит лишний килограмм на ГСО?
Для сравнения "A 15.2% AM0 / 1433 W/KG THIN-FILM CU(IN,GA)SEP SOLAR CELL FOR SPACE APPLICATIONS" - с хреновым КПД, зато дешёвые.

А вот то, что считается перспективным: http://www.aiaa.org/aerospace/images/.../pdf/aerospace%20power.pdf
 
Это сообщение редактировалось 11.12.2006 в 16:44

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Читайте ссылку, а то такое говорите, что даже не смешно.
Цена хороших СБ (в к-й цена фотоэлементов не менее 70%) - весьма велика, порядка 1000 баксов за ватт. Больше, чем цена запуска этой СБ. В разы. Линзовый концентратор позволяет уменьшить площать (а, значит, и стоимость) фотоэлементов минимум на порядок (на Дип Спейс 1 - в 8 раз, это не предел), попутно повышая рад. стойкость. Выгода очевидна.
Тонкоплёночных как не было, так и нет до сих пор ни на одном КА, сколько их не пропагандируют. И, думаю - не будет. Потому что дерьмо. И проблем с ними и от них больше, чем выигрыша.
 

pokos

аксакал

Fakir> Читайте ссылку, а то такое говорите, что даже не смешно.
Эта сцылка маленько устарела.
Fakir> ...Линзовый концентратор позволяет уменьшить площать (а, значит, и стоимость) ...Выгода очевидна.
А ещё их надо как-то сложить, линзы эти. Отсеки ПН на носителях, они не резиновые. И с экономикой тоже не всё так радужно.
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Я вам подсказал, по какому слову искать. Есть и поновее публикации, уже после полёта (успешного, замечу) Дип Спейса.
Может быть, вы удивитесь, но линзы эти как-то складывали.
И сомневаюсь, чтобы они места занимали больше, чем обычные СБ.
ИМХО, единственное, что пока замедляет их внедрение - повышенные требования к точности наведения на Солнце.
 

pokos

аксакал

Fakir> И сомневаюсь, чтобы они места занимали больше, чем обычные СБ.
Не надо сомневаться, надо посмотреть на картинки. Места они занимают в разы больше той же Пумы.
Что касается успешного полёта их на DS1, то съём у них получился и вовсе 45Вт/кг.
Fakir> ИМХО, единственное, что пока замедляет их внедрение - повышенные требования к точности наведения на Солнце.
Это касается вообще всех систем с концентраторами.
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
На какие картинки смотрели? Не забывайте, что линзы те - гибкие, ЕМНИП. В арку выгибаются после раскрытия.
И 45 Вт/кг - нормальные по нашим временам цифры. Не что-то сильно плохое, отнюдь.
А стоимость ватта поменьше выходит - фотоэлементов надыть меньше на порядок.
Задачка на оптимизацию.
 

pokos

аксакал

Fakir> Не забывайте, что линзы те - гибкие, ЕМНИП. В арку выгибаются после раскрытия.
Они гибкие, да, из силикона. Но арка не может быть линзой - они сплошные. См. на сайте производителя, там подробно.
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Чё-ё?! Что такое линза Френеля - слышали?!
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Кстати, джентльмены, давно хотел спросить у тех, кто в теме: в туннельном диоде как определяется необходимая толщина перехода? Как отличаются деброилевские длины электрона и дырки, как влияет эффективная масса? Пардон, если вопросы дурацкие - я в ФТТ не силён...
 
+
-
edit
 

andry_p

втянувшийся

Господа физики, подскажите тупому инженеру;)
Вот в магазине лежит солнечный элемент, написано на нем 100х100мм 3А 0.475в
Вероятно, при некотором уровне освещенности он может выдать такие характеристики на какой-то нагрузке
(0.16 Ом %) ). Что будет с током и напряжением, если при том же уровне освещенности уменьшить (или увеличить) сопротивление нагрузки?

Мне почему-то казалось, что напряжение солнечного элемента должно быть постоянным, но толком объяснить я это не могу. А что будет, если замкнуть его накоротко? %)
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Напряжение может измениться - надо смотреть ВАХ элемента.
Если замкнуть - ничего страшного не должно случиться :)
Надо полагать, собственное сопротивление элемента 0,16 Ом и есть.
 
RU Андрей Суворов #21.02.2007 08:36
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

ВАХ кремниевого солнечного элемента представляет собой ВАХ обычного кремниевого диода, сдвинутую "вниз" на величину, зависящую от освещённости. Т.е. в темноте это обычный диод, чем больше света, тем сильнее он уходит от точки 0 B, 0 A.

ВАХ нагрузки (обычно принимаемой за чисто резистивную) - прямая, проходящая через 0,0, и пересекающая где-то ВАХ солнечного элемента. Там, где они пересекаются, и будет рабочая точка. Изменение сопротивления нагрузки соответствует изменению наклона этой прямой.

Максимальное напряжение, выдаваемое на холостом ходу одним солнечным элементом - несколько меньше 0,7 вольт. Оно примерно равно (по физике процесса) прямому падению напряжения на обычном кремниевом диоде в обычном включении.

Приведённые же параметры - это, видимо, оптимальная нагрузка. Имеется в виду - при максимальной солнечной освещённости, т.е. для наших широт 500 Вт/м2, что соответствует, примерно, потоку от 100-ваттной лампочки без абажюра с расстояния в 15 см.
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Андрей, ты точно ничего не напутал насчёт 0,7В ?
 
RU Андрей Суворов #21.02.2007 12:10
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Да вроде нет, а что? Напряжение в 0,6 вольта я намеривал сам.
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Но это, надо думать, не один элемент, а микробатарея, несколько элементов, последовательно соединённых?
 
RU Андрей Суворов #21.02.2007 12:21
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Да нет, это был фотодиод, название не помню, но он здоровый такой, диаметр окошка порядка сантиметра, но диод там был точно одиночный, т.к. в темноте прямое падение было, как у одиночного диода - тестером проверял.
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Что-то мне всю жизнь думалось, что у однопереходного кремния напряжение поменьше раза в полтора...
 
+
-
edit
 

andry_p

втянувшийся

В упомянутом магазине лежат пленочки, на которых какие-то полосочки и фольга. Они разного размера, все на 0.475в, но на разный ток (пропорционально площади). Т.е. видимо 0.475в - это и есть напряжение перехода.

О, вот нашел из них батареи. ВАХи похожы даны для всей батареи, но для элемента тоже стало понятно.

Солнечные модули TSM

Солнечные модули

// www.micronika.ru
 

 
+
-
edit
 

andry_p

втянувшийся

Для одного элемента там нижняя ВАХ, 0.475 - начало перегиба.
 
RU Андрей Суворов #21.02.2007 15:20
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Не буду перемерять, вот, подтверждение моих слов:
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir, а полупроводниковых батарей для преобразования РЕНТГЕНОВСКОГО излучения есть? Вроде кванты поэнергичней.

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Не встречал. В принципе, конечно, возможны - но вопрос в КПД и ресурсе. И в принципе, и существующие на рентген будут реагировать, хотя КПД, конечно, будет паршивый. Но существующие будут, надо полагать, калечиться порядочно.
Не знаю, насколько велика может быть ширина запрещённой зоны, какие там ограничения сверху - это твердотельщиков поспрошать.
А зачем?
 
EE Татарин #23.02.2007 00:03
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★☆
Fakir> Не встречал. В принципе, конечно, возможны - но вопрос в КПД и ресурсе. И в принципе, и существующие на рентген будут реагировать, хотя КПД, конечно, будет паршивый. Но существующие будут, надо полагать, калечиться порядочно.
Fakir> Не знаю, насколько велика может быть ширина запрещённой зоны, какие там ограничения сверху - это твердотельщиков поспрошать.
Точно меньше 15эВ, навскидку вспоминаются материалы с шириной 8-9эВ, но не больше.
Прям вот так железно ограничивающего фактора нет, зависит от того, какие имеются переходы валентных электронов и от того насколько сильно перекрываются ВФ. Но на практике вряд ли стоит ожидать что-то выше этой границы.
Но тут нужно уже совсем по-другому думать. Все равно разрыв между энергией рентгена и максимально возможной шириной зоны - слишком велик, поэтому ширина зоны никого особенно волновать не должна. Напротив, может быть выгодно взять узкозонный материал с хорошей подвижностью носителей. Ну и конечно, большой эффективный Z - чем больше, тем лучше.
Те, кто на практике пытались решить задачу преобразования высоких энергий в ток, делали это через посредника: варианты от покрытий-эмиттеров вторичных электронов до преобразования рентген-свет с последующей утилизацией именно света. Прямое преобразование кажется очень неудобным.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом. Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.  

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Ну, "посредники" - приём достаточно распространённый: и для солнечного спектра пробуют промежуточную вставку, испускающую инфру, а уж под эту инфру фотоэлемент. Но так вот ренген поглощать - как-то не очень красиво, ИМХО.
 
1 6 7 8 9 10 11 12

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru