Ökat utbyte med solkraftvärmeverk

Maria Brogren har i sin avhandling undersökt hur man kan öka den producerade elenergin från en given yta med relativt dyra solceller genom att använda olika typer av avsevärt billigare reflektorer för att koncentrera solljus på solcellsytan. Olika typer av reflektormaterial studerades och reflektorernas geometri och solcellernas placering optimerades för att ge en så hög elproduktion per solcellsyta som möjligt. Hon studerade såväl system med kisel- som med tunnfilmssolceller.

Avhandlingen visar att paraboliska reflektorer kan öka det årliga utbytet från solceller avsevärt. I kombinerade solel-solvärmesystem med koncentratorer (som fångar in solljuset och kanaliserar det till solcellen) får man dessutom värmeenergi som kan användas för t ex uppvärmning. Utvärderingen av ett vattenkylt solcellssystem med paraboliska reflektorer som koncentrerar ljuset fyra gånger (se bild) visade att det elektriska utbytet var 2,5 gånger större (250 kWh el per kvadratmeter solcellsyta och år, samt dessutom 800 kWh värme med en temperatur av +50?C) än från en solcell utan koncentratorer. Verkningsgraden var högre för ett system med billiga, delvis diffusa reflektorlaminat, särskilt vid hög instrålning, än för ett system med helt speglande reflektorer, som gav en ojämnare belysning på solcellerna. Om dessutom ett täckglas med optimerad anti-reflexbehandling användes ökade utbytet ytterligare.

Maria Brogren gjorde även s k accelererade åldringstest på olika reflektormaterial, men fann att sådana test måste utformas specifik för varje material för att kunna förutsäga livslängden för materialet vid åldring utomhus. Livslängden bör dock vara minst lika lång som en solcellsmoduls livslängd (ca 20 år) för att man skall slippa byta reflektorerna i systemet.

Ett annat sätt att minska kostnaderna för solel är att använda solcellsmoduler som byggnadsmaterial , t ex som fasadbeklädnad. Maria Brogren studerade olika typer av koncentrerande solcellssystem avsedda för byggnadsintegrering och visar att ett system med reflektorer som koncentrerar solljuset tre gånger skulle ge 40 % mer el årligen än en likadan modul utan reflektor.

Bilder: http://www.info.uu.se/pressmapp/MariaBrogren.JPG samt http://www.info.uu.se/pressmapp/Maria.Brogren2.JPG

Disputationen äger rum den 27 februari.
Länk till avhandlingen (http://publications.uu.se/theses/abstract.xsql?dbid=3988)

Kontaktinformation
Maria Brogren kan nås på 018-471 3131 eller via e-post Maria.Brogren@angstrom.uu.se