Arae Ffotofoltäig Bras-olrhain i'w Ddefnyddio mewn Ardaloedd Lle Cyfyngedig

Mae gwyddonwyr yn Ne Korea wedi creu system ffotofoltäig 3D y gellir ei thrawsnewid mewn siâp yn seiliedig ar unedau celloedd solar brithwaith yr honnir ei fod yn ateb delfrydol ar gyfer amgylcheddau trefol a gwledig gydag ardaloedd cyfyngedig ar gyfer defnyddio ffotofoltäig.

Mae'r system arfaethedig yn seiliedig ar gydrannau aloi siâp-cof sy'n gweithredu fel actuators, yn seiliedig ar dymheredd y gell solar, i addasu siâp yr arae yn awtomatig mewn ymateb i'r haul.'s sefyllfa, heb unrhyw angen am beiriannau."Mae'r ardal drawsdoriadol sy'n berpendicwlar i'r golau digwyddiad yn cynyddu wrth i'r actuator fflatio'r paneli, gan hwyluso effaith olrhain solar awtomataidd," eglurodd yr ymchwilwyr."Yn ogystal, gellir cymhwyso'r cysyniad olrhain solar hwn i fodiwlau brithwaith, sydd â'r fantais eu bod yn defnyddio celloedd solar silicon crisialog (Si) masnachol sydd ar gael yn eang."

Yn ôl y tîm ymchwil, mae'r system PV yn gallu cynyddu cynnyrch trydan 60 y cant dros ddiwrnod o'i gymharu â phanel gwastad sefydlog oherwydd y cysgod byrrach a'r effaith ddeuwynebol a gafwyd yn ystod trawsnewid siâp."Cesglir golau uniongyrchol yn effeithiol ar rai arwynebau a chesglir golau gwasgaredig ac adlewyrchol ar arwynebau eraill, effaith na ellir ei chael mewn modiwlau solar sy'n defnyddio systemau olrhain confensiynol," pwysleisiasant.

Cafodd y celloedd solar eu torri mewn amrywiaeth o siapiau megis petryal, trionglau hafalochrog a thrionglau ongl sgwâr, gyda rwber silicon neu rwyll metel yn cael ei ddefnyddio fel asgwrn cefn i greu siâp bwa 2D. Roedd y celloedd yn cael eu gosod ar y stribed asgwrn cefn yn rheolaidd ac yn cael eu cysylltu gan ddefnyddio gwifren fetel neu electrodau tecstilau a sodro. Gwnaethpwyd y stribedi siâp-cof-aloi gydag aloi cof siâp nicel-titaniwm a'u cymhwyso i wyneb pob panel celloedd solar. Yna cafodd y celloedd solar brithwaith eu mewngapsiwleiddio mewn deunydd silicon gan ddefnyddio dull casio.

Tynnodd yr ymchwilwyr sylw at y ffaith, yn y modiwlau brithwaith, fod trawsnewid yr arae o gelloedd solar yn cael ei sbarduno gan y cydrannau aloi siâp-cof rhwng yr unedau brithwaith ac yn y gofodau cyswllt."Felly, mae tymheredd y cydrannau siâp-cof-aloi rhwng yr arwynebau solar-gell yn bwysicach na thymheredd yr arwynebau eu hunain," dywedasant hefyd."Mae tymereddau'r cydrannau aloi siâp-cof sydd wedi'u lleoli rhwng yr unedau celloedd solar bellter o 3 mm o wyneb y gell ac asgwrn cefn y cysylltiad yn dilyn tuedd debyg i dymheredd arwyneb y gell solar, ond gyda gwerthoedd hynny yn 2–6 graddC is."

Profwyd y ddyfais o dan amodau goleuo safonol a chymharwyd ei pherfformiad â pherfformiad paneli gwastad sefydlog confensiynol. Gwerthuswyd effeithlonrwydd y system yn seiliedig ar yr allbwn pŵer mwyaf o'r arae fesul uned a osodwyd.

Canfuwyd bod pŵer allbwn yr araeau celloedd solar brithwaith yn gostwng gydag ongl mynychder cynyddol (AOI) neu'n lleihau wrth ddilyn cosin yr AOI."Fodd bynnag, ychydig o effaith a gafodd yr AOI ar berfformiad tracio solar uwch yr araeau celloedd solar 3D brithadwy siâp-trawsnewidiadwy," nododd y grŵp Corea, gan nodi bod yr effeithlonrwydd sy'n seiliedig ar ardal osod wedi'i godi gan y tracio solar siâp-trawsnewidiadwy ym mhob achos."Gall effeithlonrwydd araeau celloedd solar brithwaith siâp-trawsnewidiadwy mewn perthynas â'r ardal osod ddarparu perfformiad omnidirectional uwch o gymharu â phaneli solar sefydlog gwastad."

Dangosodd celloedd solar siâp triongl ongl dynn y perfformiad gorau yn y bwa byr ac yn cynnig perfformiad uwch o dan olau digwyddiad omnidirectional."Mae'r rhan o'r arae sy'n hunan-gysgodol yn ystod trawsnewid siâp yn gweithredu fel ochr gefn modiwl ffotofoltäig deu-wyneb, gan ddarparu araeau celloedd solar brith-drawsnewidiadwy siâp gyda manteision system olrhain solar a modiwl PV deuwyneb," daeth y gwyddonwyr i'r casgliad."Mae'r astudiaeth hon yn cyflwyno cysyniad modiwl ffotofoltäig siâp-trawsnewidiol; mae llawer mwy o feysydd ymchwil yn parhau, gan gynnwys rheoli pŵer yn effeithlon o bob cell a chynlluniau 3D sy'n addas ar gyfer cymwysiadau penodol."

Cyflwynwyd y dechnoleg cell yn y papur"Awtomataidd siâp-trawsnewidadwy hunan-olrhain solar-haul celloedd solar crisialog Si gan ddefnyddio actuation aloi siâp-cof-in-situ," cyhoeddi mewn adroddiadau gwyddonol. Mae'r grŵp ymchwil yn cael ei ffurfio gan wyddonwyr o Sefydliad Ymchwil Electrotechnoleg Korea a Phrifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg.