Hallo liebe Solar Fans,
mich interessiert seit neuestem folgende Technik:
"Die Idee ist verblüffend einfach und nicht ganz neu: Gebündeltes Sonnenlicht wird auf Solarzellen fokussiert, deren Wirkungsgrad durch die stärkere Sonneneinstrahlung steigt. Ansätze, mit konzentrierter Sonnenstrahlung zu arbeiten, gibt es in der Photovoltaik schon seit etlichen Jahren. Der kommerzielle Durchbruch blieb jedoch bislang aus. Zwar ist für Konzentrator-Systeme im Vergleich zu klassischen Solarstromanlagen grundsätzlich eine aufwändige Nachführung ("Tracking") erforderlich, da die hoch konzentrierenden Module nur direktes Sonnenlicht in Strom umwandeln können. Aber die preisgünstigen optischen Systeme (Spiegel oder Linsen) verstärken das Sonnenlicht bis zu 1.000-fach und bei der Herstellung der Solarzellen kann viel Material eingespart werden."
besonders Interessant, folgende Entwicklung:
"Das FLATCON®-Modul besteht aus einer Linsen- und einer Bodenplatte, die über einen Stahlrahmen miteinander verbunden werden. An der Oberseite konzentrieren 4 x 4 cm² große Fresnel-Linsen das Sonnenlicht nahezu 500-fach und lenken es auf die an der Unterseite angebrachten Hochleistungszellen von ca. 2 mm Durchmesser, die das Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umwandelt. Die Module werden zweiachsig der Sonne nachgeführt, damit der Brennpunkt der Linse jederzeit den aktiven Bereich der Solarzelle trifft. "
was sagt ihr dazu, was ist eure Meinung, kann man ähnliche Systeme mit herkömmlichen Silicium PV, sei es (poly- oder Mono) selber bauen ? Wie ist die Energieausbeute bei zunehmenden Lichteinfall (z.b x500) ? verluste gibt es sicherlich durch hitze, wieviel kann mit vergleichsweise günstigen Spiegeln usw gesparrt werden, hat einer schon Erfahrungen gemacht ?
weis auch einer wo ich diese sog Hightech Solarzellen kaufen kann ?
sowas z.B.
http://www.german-renewable-energy.com/ ... 77990.html
habe mal gegoogelt aber nichts finden können, es werden nur die Standrar Silicium Pol- und Monokristall angeboten...
könnt ihr mir weiter helfen, danke
Photovoltaik Konzentrator Technik
Re: Photovoltaik Konzentrator Technik
Hallo Lunaser,
ist ja hoch interessant. Leider kann ich dir darü überhaupt nichts sagen, da ich davon bis jetzt noch gar nichts gehört hab. Werd mich darüber aber auch mal schlau machen.
Gruß Karl-Heinz
ist ja hoch interessant. Leider kann ich dir darü überhaupt nichts sagen, da ich davon bis jetzt noch gar nichts gehört hab. Werd mich darüber aber auch mal schlau machen.
Gruß Karl-Heinz
Re: Photovoltaik Konzentrator Technik
Hi,
also, habe mich jetzt mal selber an die ganze Thematik ran gemacht und ein paar Versuche gemacht.
Dabei habe ich folgende Fresnell-Linse benutzt:
Größe: 60 x 60 x 0,3 mm
Brennweite: + 118 mm, Rillenabstand von nur 0,2 mm (fein)
Preis: 1,80 Euro bei Ebay.
Heute Morgen um 8.20, als endlich mal die Sonne schien, habe ich folgenden Test und Messungen gemacht:
Ich fokussierte die oben genannte Linse auf eine nur 0,5 x 0,5 mm Große Monokristalline Solarzellen Fläsche. Dabei kamen folgende Messwerte in Mili-Ampere raus:
1. Messwert Ohne Fresnel-Foskussierung: 2,5 Mili Ampere
1. Messwert Mit Fresnel-Foskussierung: 52 Mili Ampere
52 / 2,5 = 20,08. Also insgesammt eine 20-Fache Steigerung, was einer 20-Fachen Silicium Einsparung gleichkommt. Dies war praktisch mein erster Versuch, außer den Glühbirnen-Test die sogar noch bessere Ergebnisse von einer Steigerung von mindestens 30-Fach haben.
Weitere Messungen unter Real Bedingungen, mit evtl Kühlung usw. stehen noch aus. Sobal dich Zeit habe und die Sonne scheint, werde ich versuchen auch diese und andere Fragen zu klären. Ganz Wichtig ist mir auch die Beantwortung der Frage, unter welchen Kosten und Platzverbrauch ich teuren Silicium Einsparen könnte, und in welchem Verhältniss das ganze steht. Die Kosten für Sonnen-Nachführung mit Elektro-Motor sind nur als minimal und eher unwichtig einzustufen.
Die anderen Versuche mit verschieden Großen Fresnell-Linsen die ich noch habe stehen noch aus, denn ich komme nur am Wochenende zum Messen, da ich unter der Woche bis 18 Uhr arbeiten muss, und da ist die Sonne schon weg :)
Falls ihr Fragen, Ideen oder Anregungen habt, schreib sie alle hier rein! Ich wäre euch dankbar.
also, habe mich jetzt mal selber an die ganze Thematik ran gemacht und ein paar Versuche gemacht.
Dabei habe ich folgende Fresnell-Linse benutzt:
Größe: 60 x 60 x 0,3 mm
Brennweite: + 118 mm, Rillenabstand von nur 0,2 mm (fein)
Preis: 1,80 Euro bei Ebay.
Heute Morgen um 8.20, als endlich mal die Sonne schien, habe ich folgenden Test und Messungen gemacht:
Ich fokussierte die oben genannte Linse auf eine nur 0,5 x 0,5 mm Große Monokristalline Solarzellen Fläsche. Dabei kamen folgende Messwerte in Mili-Ampere raus:
1. Messwert Ohne Fresnel-Foskussierung: 2,5 Mili Ampere
1. Messwert Mit Fresnel-Foskussierung: 52 Mili Ampere
52 / 2,5 = 20,08. Also insgesammt eine 20-Fache Steigerung, was einer 20-Fachen Silicium Einsparung gleichkommt. Dies war praktisch mein erster Versuch, außer den Glühbirnen-Test die sogar noch bessere Ergebnisse von einer Steigerung von mindestens 30-Fach haben.
Weitere Messungen unter Real Bedingungen, mit evtl Kühlung usw. stehen noch aus. Sobal dich Zeit habe und die Sonne scheint, werde ich versuchen auch diese und andere Fragen zu klären. Ganz Wichtig ist mir auch die Beantwortung der Frage, unter welchen Kosten und Platzverbrauch ich teuren Silicium Einsparen könnte, und in welchem Verhältniss das ganze steht. Die Kosten für Sonnen-Nachführung mit Elektro-Motor sind nur als minimal und eher unwichtig einzustufen.
Die anderen Versuche mit verschieden Großen Fresnell-Linsen die ich noch habe stehen noch aus, denn ich komme nur am Wochenende zum Messen, da ich unter der Woche bis 18 Uhr arbeiten muss, und da ist die Sonne schon weg :)
Falls ihr Fragen, Ideen oder Anregungen habt, schreib sie alle hier rein! Ich wäre euch dankbar.
Re: Photovoltaik Konzentrator Technik
ups: es sollte heißen: Ich fokussierte die oben genannte Linse auf eine nur 5 x 5 mm (oder 0,5 x 0,5 cm) Große Monokristalline Solarzellen Fläsche. sorry nochmal
Re: Photovoltaik Konzentrator Technik
Hallo Lunaser,
ich würde dich bitten dich dann auf jeden Fall nochmal zu melden wenn du neue Messungen hast. Das hört sich wirklich interessant an.
ich würde dich bitten dich dann auf jeden Fall nochmal zu melden wenn du neue Messungen hast. Das hört sich wirklich interessant an.
Re: Photovoltaik Konzentrator Technik
Hallo da bin ich wieder und ich habe schlechte Nachrichten:
Also am Samstag konnte ich bei Sonnenklarem Wetter endlich ein paar Messung durchführen und habe dabei insgesammt folgendes Ergebnis:
1. 0,5 x 05, cm Monokristallisolarzelle unfokkussiert ohne fresnel ergab 7 mA.
2. 0,5 x 05, cm Monokristallisolarzelle fokkussiert mit fresnel (OPTIMedia Fresnel-Linse, Durchmesser: 108 mm Brennweite: + 100 mm) ergab 70 mA.
Dies ist eine 10 fache Steigerung. Jetzt fragt ihr euch wie es dazu kam, dass ich in meinem ersten Messdurchlauf eine 20-Fach Steigerung erzielt hatte. Das lag daran, dass ich einen Fehler gemacht hatte, bzw. eine etwas größere Zelle nahm und dann per Klebeband alles bedeckt hatte, sodass nur noch eine eben 0,5 x 0,5 cm Fläche offenlag. Dabei hatte ich am Samstag entdeckt, dass das nicht so sein darf, da die bedeckt Fläche immer noch durch irgend einen Effekt wie man sieht, die Ergenisse verändert. Jedenfalls habe diesmal alles Richtig gemacht, sprich auch wirklich nur eine 0,5x0,5 cm große Zelle genommen und mehrmals gemessen. Der Wert der dabei mit Fresnell-Linse raus kam war immer wie schon oben angegeben das 10 Fache, des normalen. Dies wäre Theoretisch eine 10-fache Solarzelleneinsparung, um die gleiche Leistung zu erzeugen.
Jetzt habe ich aber folgendes gemacht: Ich wollte wissen, wie groß eine Solarzelle sein muss, damit ich die gleiche Leistung bekommen, wie bei der oben genannten 0,5x0,5 cm großen und Fokussierten Zelle, also Sprich um 70 mA zu bekommen. Dabei kam raus, dass man eine 16 Fach größere Fläche braucht, um die gleiche Leistung ohne Fresnel zu erzeugen. Dies bedeutet, dass man theoretisch eine 16-Fache Solarzelleneinspraung hätte.
So weit hört sich das noch alles ganz gut an, jedoch, wenn wir jetzt mal den gesammten Kostenaufwand vergleichen, dann kommt ein sehr schlechtes Ergebnis raus:
Bsp. Rechnung und Vergleich:
__________________________________________________________________________________
1. Unfokkussiert (Normal):
Silizium Durchschnitts-Marktpreis incl. Mwst. je Watt in Peak = 4,50 Euro.
Beispiele:
Kyocera KC 85 - Solarpanel mit 87 Wp = 375.00 Euro.
375 Euro / 87 Wp = 4,31 Euro/Wp.
Solarmodul 30Wp - Module Typ: 30 EDI-TRONIC = 135.95 Euro.
135,95 Euro / 30 Wp = 4,53 Euro/Wp.
Solarmodul MA 155 CF – 155 Wp = 699.99 Euro
699,99 Euro / 155 Wp = 4,51 Euro/Wp.
Kyocera KC 85 T Photovoltaikmodul – 85 Wp = 429.00 Euro
429.99 Euro / 85 Wp = 5,05 Euro/Wp.
Demnach kosten 1000 Watt oder 1 kw incl. Rahmen und Schutz am günstigsten ca. 4500 Euro.
________________________________________________________________________________
Kommen wir nun zur Fresnell-Variante:
4500 Euro / 16 = 281 Euro.
Hinzu kommen die Fresnel-Linsen Preise + Motor und Sensor Preis.
Dabei habe ich festgestellt, dass alleine die derzeitgien Fresnell Preise alles unrentabel macht.
Denn:
- 100 ORIGINAL VERPACKTE SOLARZELLEN MONOKRISTALLIN!
Abmessung: 125 x 125 mm
Eff[%] (Wirkungsgrad) ca: 16 %
Wp (Leistung) ca: 2,5Wp
Im[A] (Strom bei max. Leistung) ca: 5 A
Vm[V] (Spannung bei max. Leistung) ca: 0,56V
(sind auch die gleichen Zellen die ich bei meinem Test benutzt habe),
kosten 399 Euro bei Ebay, also einer kostet 4 Euro!
Die Fresnell-Linse kostet 2.30 Euro bei Ebay. sagen wir 2 Euro wegen Mengenrabatt!
Die Fresnell-Linse mit seinem Durchmesser von 108 mm ist in etwa so groß wie Solarzelle von oben mit den Maßen 125 x 125 mm.
2 Euro für das Fresnel, ohne Silizium Preis gerechnet.
4 Euro ein Modul, bzw. Solazellenpreis.
Das wäre eine Einsparung von 50%. Da aber eine Fresnellinse sammt Zilizium noch lange nicht einen 4 Euro Modul ersetzt, sonder man insgesammt ca. 8-9 Fresnell-Linsen braucht um einen 4 Euro Modul zu ersetzen, wäre der Preis 2 Euro x 8 = 16 Euro.
16 Euro / 4 Euro = 4.
Also zahlen wir mit Fresnel ca. den 4-fachen Preis um die Gleiche Leistung bei herkömmlichen Solarzellenmodulen zu bekommen, Motor und Sensor etc. mal nicht eingerechnet! Dann kommt auch noch der Faktor hinzu, dass es Deutschland häufig nur difuses Licht gibt, wo unsere Fresnel-Einrichtung praktisch unbrauchbar wären, was das ganze nochmal Sinnlos macht, als es schon ist! Dann zu guterletzt kommt noch hinzu, dass wir zusätzlich ungefähr die 8-9 Fache bräuchten um die gleiche Leistung zu erhalten. Jetzt ist es total Sinnlos geworden.
Fazit: Das ganze Hört sich am Anfang aufgrund der Siliziumeinsparung zwar recht gut an, jedoch sind die Fresnell Preis noch viel zu teuer, sodass das ganze noch linde ausgedrückt unrentabel wird.
es hat Spaß gemacht daran zu arbeiten und zu forschen und euch die Ergenisse zu präsentieren!
MFG
Lunaser
Also am Samstag konnte ich bei Sonnenklarem Wetter endlich ein paar Messung durchführen und habe dabei insgesammt folgendes Ergebnis:
1. 0,5 x 05, cm Monokristallisolarzelle unfokkussiert ohne fresnel ergab 7 mA.
2. 0,5 x 05, cm Monokristallisolarzelle fokkussiert mit fresnel (OPTIMedia Fresnel-Linse, Durchmesser: 108 mm Brennweite: + 100 mm) ergab 70 mA.
Dies ist eine 10 fache Steigerung. Jetzt fragt ihr euch wie es dazu kam, dass ich in meinem ersten Messdurchlauf eine 20-Fach Steigerung erzielt hatte. Das lag daran, dass ich einen Fehler gemacht hatte, bzw. eine etwas größere Zelle nahm und dann per Klebeband alles bedeckt hatte, sodass nur noch eine eben 0,5 x 0,5 cm Fläche offenlag. Dabei hatte ich am Samstag entdeckt, dass das nicht so sein darf, da die bedeckt Fläche immer noch durch irgend einen Effekt wie man sieht, die Ergenisse verändert. Jedenfalls habe diesmal alles Richtig gemacht, sprich auch wirklich nur eine 0,5x0,5 cm große Zelle genommen und mehrmals gemessen. Der Wert der dabei mit Fresnell-Linse raus kam war immer wie schon oben angegeben das 10 Fache, des normalen. Dies wäre Theoretisch eine 10-fache Solarzelleneinsparung, um die gleiche Leistung zu erzeugen.
Jetzt habe ich aber folgendes gemacht: Ich wollte wissen, wie groß eine Solarzelle sein muss, damit ich die gleiche Leistung bekommen, wie bei der oben genannten 0,5x0,5 cm großen und Fokussierten Zelle, also Sprich um 70 mA zu bekommen. Dabei kam raus, dass man eine 16 Fach größere Fläche braucht, um die gleiche Leistung ohne Fresnel zu erzeugen. Dies bedeutet, dass man theoretisch eine 16-Fache Solarzelleneinspraung hätte.
So weit hört sich das noch alles ganz gut an, jedoch, wenn wir jetzt mal den gesammten Kostenaufwand vergleichen, dann kommt ein sehr schlechtes Ergebnis raus:
Bsp. Rechnung und Vergleich:
__________________________________________________________________________________
1. Unfokkussiert (Normal):
Silizium Durchschnitts-Marktpreis incl. Mwst. je Watt in Peak = 4,50 Euro.
Beispiele:
Kyocera KC 85 - Solarpanel mit 87 Wp = 375.00 Euro.
375 Euro / 87 Wp = 4,31 Euro/Wp.
Solarmodul 30Wp - Module Typ: 30 EDI-TRONIC = 135.95 Euro.
135,95 Euro / 30 Wp = 4,53 Euro/Wp.
Solarmodul MA 155 CF – 155 Wp = 699.99 Euro
699,99 Euro / 155 Wp = 4,51 Euro/Wp.
Kyocera KC 85 T Photovoltaikmodul – 85 Wp = 429.00 Euro
429.99 Euro / 85 Wp = 5,05 Euro/Wp.
Demnach kosten 1000 Watt oder 1 kw incl. Rahmen und Schutz am günstigsten ca. 4500 Euro.
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Kommen wir nun zur Fresnell-Variante:
4500 Euro / 16 = 281 Euro.
Hinzu kommen die Fresnel-Linsen Preise + Motor und Sensor Preis.
Dabei habe ich festgestellt, dass alleine die derzeitgien Fresnell Preise alles unrentabel macht.
Denn:
- 100 ORIGINAL VERPACKTE SOLARZELLEN MONOKRISTALLIN!
Abmessung: 125 x 125 mm
Eff[%] (Wirkungsgrad) ca: 16 %
Wp (Leistung) ca: 2,5Wp
Im[A] (Strom bei max. Leistung) ca: 5 A
Vm[V] (Spannung bei max. Leistung) ca: 0,56V
(sind auch die gleichen Zellen die ich bei meinem Test benutzt habe),
kosten 399 Euro bei Ebay, also einer kostet 4 Euro!
Die Fresnell-Linse kostet 2.30 Euro bei Ebay. sagen wir 2 Euro wegen Mengenrabatt!
Die Fresnell-Linse mit seinem Durchmesser von 108 mm ist in etwa so groß wie Solarzelle von oben mit den Maßen 125 x 125 mm.
2 Euro für das Fresnel, ohne Silizium Preis gerechnet.
4 Euro ein Modul, bzw. Solazellenpreis.
Das wäre eine Einsparung von 50%. Da aber eine Fresnellinse sammt Zilizium noch lange nicht einen 4 Euro Modul ersetzt, sonder man insgesammt ca. 8-9 Fresnell-Linsen braucht um einen 4 Euro Modul zu ersetzen, wäre der Preis 2 Euro x 8 = 16 Euro.
16 Euro / 4 Euro = 4.
Also zahlen wir mit Fresnel ca. den 4-fachen Preis um die Gleiche Leistung bei herkömmlichen Solarzellenmodulen zu bekommen, Motor und Sensor etc. mal nicht eingerechnet! Dann kommt auch noch der Faktor hinzu, dass es Deutschland häufig nur difuses Licht gibt, wo unsere Fresnel-Einrichtung praktisch unbrauchbar wären, was das ganze nochmal Sinnlos macht, als es schon ist! Dann zu guterletzt kommt noch hinzu, dass wir zusätzlich ungefähr die 8-9 Fache bräuchten um die gleiche Leistung zu erhalten. Jetzt ist es total Sinnlos geworden.
Fazit: Das ganze Hört sich am Anfang aufgrund der Siliziumeinsparung zwar recht gut an, jedoch sind die Fresnell Preis noch viel zu teuer, sodass das ganze noch linde ausgedrückt unrentabel wird.
es hat Spaß gemacht daran zu arbeiten und zu forschen und euch die Ergenisse zu präsentieren!
MFG
Lunaser
Re: Photovoltaik Konzentrator Technik
Eines ist noch weiter zu beachten, durch die hohe Bündelung wird die Zelle sehr heiß und muss gekühlt werden, ansonsten schmelzen dir irgendwann die Metallkontakte weg!!
-
thegermanguy
- Beiträge: 112
- Registriert: So 29. Mär 2009, 12:04
Re: Photovoltaik Konzentrator Technik
Mir ist der Sinn der ganzen Konstruktion noch nicht aufgegangen - Wenn ich 100m² zur Verfügung habe und diese Fläche direkt mit PV-Modulen abdecke habe ich doch weniger Aufwand und Kosten als wenn ich 100m² Fresnell'sche Linsen aufbauen muß um damit kleinere Module zu beschicken. Die eingestrahlte Sonnenenergie pro m² bleibt doch in beiden Fällen gleich und das kleinere Modul unter der Linse mag zwar den größeren Wirkungsgrad haben aber es hat eine kleinere Nutzfläche und der Ertrag errechnnet sich aus Nutzfläche x Wirkungsgrad. Wenn ich die Nutzfläche vergrößere ist die Linse wiederum hinfällig, also was soll der ganze Kappes?
Re: Photovoltaik Konzentrator Technik
Ich frage mich, welche Art von Klebeband für eine solche Verklebung geeignet ist. Ich habe vor kurzem einen Online-Shop mit verschiedenen Klebebändern gefunden - https://shop.dalpo.de/ - und ich frage mich, ob irgendetwas davon geeignet sein wird.