Skupianie światła na fotoogniwach - wpływ na temperaturę i wydajność

Czyli niedobrze. Jeśli weźmiemy śrubokręt albo siekierę i rozdłubiemy
trochę przerwę energetyczną i nastroimy ją na przykład na światło
zielone, to fioletowej energii będize się marnowało mniej. Ale za to
czerwony foton będzie zbyt słaby, aby cokolwiek z elektronem zrobić.

Użytkownik "Jarosław Sokołowski" <jaros@lasek.waw.pl> napisał w wiadomości
news:slrnjlcu7n.hg7.jaros@falcon.lasek.waw.pl...
Czyli niedobrze. Jeśli weźmiemy śrubokręt albo siekierę i rozdłubiemy
trochę przerwę energetyczną i nastroimy ją na przykład na światło
zielone, to fioletowej energii będize się marnowało mniej. Ale za to
czerwony foton będzie zbyt słaby, aby cokolwiek z elektronem zrobić.

A ten czerwony nie może trafiać na kolejną warstwę dla której już nie jest
za słaby ?
P.G.

Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie ogniw słonecznych to sprawność
45% w warunkach lab.

Czy oby na pewno *słonecznych*? Przetworzenie w warunkach
laboratoryjnych jakiegoś światła na prąd z taką sprawnością
wydaje się możliwe. Ale zrobienie tego samego z całą
rozciągłością widma światła słonecznego jest mocno wątpliwe.

Tak 45%. W rzeczywistości około 40%.

A jakby to był wywiad dla Dziennika Telewizyjnego, to bez Kozery powiem
pińcet! Co to w ogóle znaczy "45%, w rzeczywistości około 40%"?

Zupełnie nowy typ ogniwa.

Domyślam się, że nie stary. A u kogo to? Kiedyś majlepiej szło jednemu
takiemu z uniwersytetu w Sydney. Zdaje się 34 albo 36 procent, dokładnie
nie pamiętam bo parę lat minęło.

To nie jest tak, że wszystko polega na szukaniu "nowych typów ogniw"
z nadzieją, że się osiągnie sto albo nawet pińcet procen sprawności.
Ograniczenie jest w teorii, nie w praktyce. Można tą całą przerwę
energetyczne ustawić tak, by ogniwo było czułe na wszystkie długości
fal, poczynając od czewieni (albo nawed pod-). Załóżny, że mamy przy
tym stuprocentową sprawność kwantową, czyli każdy foton daje kopa
jednemu elektronowi. Ale kopa daje zawsze takiego samego, nawet ten
fioletowy, co ma cięższą nogę -- częśc jego energii się zmarnuje.
Czyli niedobrze. Jeśli weźmiemy śrubokręt albo siekierę i rozdłubiemy
trochę przerwę energetyczną i nastroimy ją na przykład na światło
zielone, to fioletowej energii będize się marnowało mniej. Ale za to
czerwony foton będzie zbyt słaby, aby cokolwiek z elektronem zrobić.
I znowu niedobrze. Jak się przeanalizuje rozkład widmowy światła
słonecznego i wybierze któryś z wariantów, to zawsze wychodzi sprawność
gdzies koło jednej trzeciej. No, może trochę więcej. Dokładnych wyników
obliczeń już nie pamiętam, zresztą można sprawność trochę ponaciągać
inaczej definiując co to jest "światło" w całym widmie słonecznym.

W meteorologii od dawna mierzy się całkowitą energię widma światła
słonecznego docierającego do powierzchni ziemi za pomocą pyranometrów.
To bardzo proste urządzenie, w którym pod termosem z podwójnej kopułki
kwarcowej znajduje się czarna powierzchnia nagrzewana tymi promieniami.
Potem wystarczy zmierzyć temperaturę, a właściwie różnicę temperatur
między nagrzanym i nienagrzanym elementem. Tu akurat nie chodzi o wysoką
sprawność, ale o to, że pyranometr dobrze radzi sobie z każdym fotonem.

Nie wiem, czy hi-tech fotowoltaika nie zostanie łatwo prześcignięta przez
urządzenia typu grzany kociołek, który jakoś produkuje prąd. Albo przez
fotochemię, która na obraz i podobieństwo chlorofilowej fotosyntezy robi
jakieś paliwa.

A jakby to był wywiad dla Dziennika Telewizyjnego, to bez Kozery powiem
pińcet! Co to w ogóle znaczy "45%, w rzeczywistości około 40%"?

To znaczy że w warunkach lab osiągają do 45% sprawności przy
kontrolowanym otoczeniu, a do 40% w rzeczywistych instalacjach.

Gdzieś to już rzeczywiście zainstalowali? Gdzie?

To nie jest tak, że wszystko polega na szukaniu "nowych typów ogniw"
z nadzieją, że się osiągnie sto albo nawet pińcet procen sprawności.
Ograniczenie jest w teorii, nie w praktyce. Można tą całą przerwę
energetyczne ustawić tak, by ogniwo było czułe na wszystkie długości
fal, poczynając od czewieni (albo nawed pod-). Załóżny, że mamy przy
tym stuprocentową sprawność kwantową, czyli każdy foton daje kopa
jednemu elektronowi. Ale kopa daje zawsze takiego samego, nawet ten
fioletowy, co ma cięższą nogę -- częśc jego energii się zmarnuje.
Czyli niedobrze. Jeśli weźmiemy śrubokręt albo siekierę i rozdłubiemy
trochę przerwę energetyczną i nastroimy ją na przykład na światło
zielone, to fioletowej energii będize się marnowało mniej. Ale za to
czerwony foton będzie zbyt słaby, aby cokolwiek z elektronem zrobić.
I znowu niedobrze. Jak się przeanalizuje rozkład widmowy światła
słonecznego i wybierze któryś z wariantów, to zawsze wychodzi sprawność
gdzies koło jednej trzeciej. No, może trochę więcej. Dokładnych wyników
obliczeń już nie pamiętam, zresztą można sprawność trochę ponaciągać
inaczej definiując co to jest "światło" w całym widmie słonecznym.

Dzięki za przepiękne wytłumaczenie :)

Tak zgadza się ( w odpowiedzi na inne pytania ) są to ogniwa
wielowarstwowe 5 - 7 warstw.

Bez wchodzenia głębiej w kolejne warstwy informacyjne zgaduję, że jest
to wielowarstwowość technologiczna, służąca np. uzyskaniu mozaikowości
funkcjonalnej. Na razie zgaduję, nie upieram się przy tym, ale chętnie
bym się zagłębił w temat. Kto przy tym dłubie i gdzie to opisał?

Rozmiar pojedynczej celi poniżej 1cm2 wymaga sporej soczewki gdyż tak
wysokie efektywności osiąga się tylko przy dużym nasłonecznieniu.
Sprawność dość szybko spada wraz z oświetleniem.

Czyli jakaś taka intrygująca nieliniowość, sugerująca jakieś
przetwarzanie, nie wykluczam, że termiczne.

W meteorologii od dawna mierzy się całkowitą energię widma światła
słonecznego docierającego do powierzchni ziemi za pomocą pyranometrów.
To bardzo proste urządzenie, w którym pod termosem z podwójnej kopułki
kwarcowej znajduje się czarna powierzchnia nagrzewana tymi promieniami.
Potem wystarczy zmierzyć temperaturę, a właściwie różnicę temperatur
między nagrzanym i nienagrzanym elementem. Tu akurat nie chodzi o wysoką
sprawność, ale o to, że pyranometr dobrze radzi sobie z każdym fotonem.

Nie wiem, czy hi-tech fotowoltaika nie zostanie łatwo prześcignięta przez
urządzenia typu grzany kociołek, który jakoś produkuje prąd. Albo przez
fotochemię, która na obraz i podobieństwo chlorofilowej fotosyntezy robi
jakieś paliwa.

Co ciekawe są to ogniwa dwukierunkowe , Jeżli podepnie się takie
ogniwo do zasilania - zaczyna świecić .

Dwukierunkowość przyrządów budowanych do odwrotnych celów wykorzystuje
się od dawna. Można używać diody LED jako odbiornika światła.

Pan Waldemar Krzok napisał:

Nie wiem, czy hi-tech fotowoltaika nie zostanie łatwo prześcignięta
przez urządzenia typu grzany kociołek, który jakoś produkuje prąd.
Albo przez fotochemię, która na obraz i podobieństwo chlorofilowej
fotosyntezy robi jakieś paliwa.

Nie wiem, dlaczego ma zostać prześcignięta. Jak na razie ogniwa
fotowoaltaiczne nie osiągnęły jeszcze sprawności cieplnych elektrowni
słonecznych. W szczególności, że ciepło można, przynajmniej trochę,
magazynować w np. rozpuszczonej soli. Tego typu elektrownie są już
instalowane np. w USA i Hiszpanii. Sahara i inne pustynie o dużym
nasłonecznieniu są następnymi kandydatami.

Chodziło mi o małe kompaktowe urządzenia, a nie o rozłożyste instalacje
z rurami, kotłami, tłokami, turbinami, basenami.

A jakby to był wywiad dla Dziennika Telewizyjnego, to bez Kozery powiem
pińcet! Co to w ogóle znaczy "45%, w rzeczywistości około 40%"?

To znaczy że w warunkach lab osiągają do 45% sprawności przy
kontrolowanym otoczeniu, a do 40% w rzeczywistych instalacjach.

To nie jest tak, że wszystko polega na szukaniu "nowych typów ogniw"
z nadzieją, że się osiągnie sto albo nawet pińcet procen sprawności.
Ograniczenie jest w teorii, nie w praktyce. Można tą całą przerwę
energetyczne ustawić tak, by ogniwo było czułe na wszystkie długości
fal, poczynając od czewieni (albo nawed pod-). Załóżny, że mamy przy
tym stuprocentową sprawność kwantową, czyli każdy foton daje kopa
jednemu elektronowi. Ale kopa daje zawsze takiego samego, nawet ten
fioletowy, co ma cięższą nogę -- częśc jego energii się zmarnuje.
Czyli niedobrze. Jeśli weźmiemy śrubokręt albo siekierę i rozdłubiemy
trochę przerwę energetyczną i nastroimy ją na przykład na światło
zielone, to fioletowej energii będize się marnowało mniej. Ale za to
czerwony foton będzie zbyt słaby, aby cokolwiek z elektronem zrobić.
I znowu niedobrze. Jak się przeanalizuje rozkład widmowy światła
słonecznego i wybierze któryś z wariantów, to zawsze wychodzi sprawność
gdzies koło jednej trzeciej. No, może trochę więcej. Dokładnych wyników
obliczeń już nie pamiętam, zresztą można sprawność trochę ponaciągać
inaczej definiując co to jest "światło" w całym widmie słonecznym.

Dzięki za przepiękne wytłumaczenie :)

Tak zgadza się ( w odpowiedzi na inne pytania ) są to ogniwa
wielowarstwowe 5 - 7 warstw.

Rozmiar pojedynczej celi poniżej 1cm2 wymaga sporej soczewki gdyż tak
wysokie efektywności osiąga się tylko przy dużym nasłonecznieniu.
Sprawność dość szybko spada wraz z oświetleniem.

Co ciekawe są to ogniwa dwukierunkowe , Jeżli podepnie się takie
ogniwo do zasilania - zaczyna świecić .

Czyli niedobrze. Jeśli weźmiemy śrubokręt albo siekierę i rozdłubiemy
trochę przerwę energetyczną i nastroimy ją na przykład na światło
zielone, to fioletowej energii będize się marnowało mniej. Ale za to
czerwony foton będzie zbyt słaby, aby cokolwiek z elektronem zrobić.

A ten czerwony nie może trafiać na kolejną warstwę dla której już nie
jest za słaby ?

No własnie też o tym pomyślałem. Gdyby to dało się zrobić warstwowo?

Nie wiem, czy hi-tech fotowoltaika nie zostanie łatwo prześcignięta
przez urządzenia typu grzany kociołek, który jakoś produkuje prąd.
Albo przez fotochemię, która na obraz i podobieństwo chlorofilowej
fotosyntezy robi jakieś paliwa.

Nie wiem, dlaczego ma zostać prześcignięta. Jak na razie ogniwa
fotowoaltaiczne nie osiągnęły jeszcze sprawności cieplnych elektrowni
słonecznych. W szczególności, że ciepło można, przynajmniej trochę,
magazynować w np. rozpuszczonej soli. Tego typu elektrownie są już
instalowane np. w USA i Hiszpanii. Sahara i inne pustynie o dużym
nasłonecznieniu są następnymi kandydatami.

Nie wiem, czy hi-tech fotowoltaika nie zostanie łatwo prześcignięta
przez urządzenia typu grzany kociołek, który jakoś produkuje prąd.
Albo przez fotochemię, która na obraz i podobieństwo chlorofilowej
fotosyntezy robi jakieś paliwa.

Nie wiem, dlaczego ma zostać prześcignięta. Jak na razie ogniwa
fotowoaltaiczne nie osiągnęły jeszcze sprawności cieplnych elektrowni
słonecznych. W szczególności, że ciepło można, przynajmniej trochę,
magazynować w np. rozpuszczonej soli. Tego typu elektrownie są już
instalowane np. w USA i Hiszpanii. Sahara i inne pustynie o dużym
nasłonecznieniu są następnymi kandydatami.

Chodziło mi o małe kompaktowe urządzenia, a nie o rozłożyste instalacje
z rurami, kotłami, tłokami, turbinami, basenami.

Też w kompaktowych urządzeniach tak jest. Możesz kupić kuchenki
słoneczne, składające się z lustra, stelaża i garnka. Do tego jest nawet
generatorek na silniku Stirlinga. Widziałem w telewizorni coś takiego.
Beduini w namiocie oglądali telewizję, a baby gotowały przed namiotem,
wszystko z napędem słonecznym, termicznym.

Pan Waldemar Krzok napisał:

Nie wiem, czy hi-tech fotowoltaika nie zostanie łatwo prześcignięta
przez urządzenia typu grzany kociołek, który jakoś produkuje prąd.
Albo przez fotochemię, która na obraz i podobieństwo chlorofilowej
fotosyntezy robi jakieś paliwa.

Nie wiem, dlaczego ma zostać prześcignięta. Jak na razie ogniwa
fotowoaltaiczne nie osiągnęły jeszcze sprawności cieplnych elektrowni
słonecznych. W szczególności, że ciepło można, przynajmniej trochę,
magazynować w np. rozpuszczonej soli. Tego typu elektrownie są już
instalowane np. w USA i Hiszpanii. Sahara i inne pustynie o dużym
nasłonecznieniu są następnymi kandydatami.

Chodziło mi o małe kompaktowe urządzenia, a nie o rozłożyste instalacje
z rurami, kotłami, tłokami, turbinami, basenami.

Też w kompaktowych urządzeniach tak jest. Możesz kupić kuchenki
słoneczne, składające się z lustra, stelaża i garnka. Do tego jest nawet
generatorek na silniku Stirlinga. Widziałem w telewizorni coś takiego.
Beduini w namiocie oglądali telewizję, a baby gotowały przed namiotem,
wszystko z napędem słonecznym, termicznym.

To już jest coś. Chyba też widziałem. Wciąż jednak liczę na rozwiąznie,
jeśli nie nano-, to mikrotechnologiczne, które będzie funkcjonalnym
odpowiednikiem panela fotowoltaicznego.
A to co napisałem to co jest? Nie dość, że funkcjonalny odpowiednik

Pan Waldemar Krzok napisał:

To już jest coś. Chyba też widziałem. Wciąż jednak liczę na rozwiąznie,
jeśli nie nano-, to mikrotechnologiczne, które będzie funkcjonalnym
odpowiednikiem panela fotowoltaicznego.
A to co napisałem to co jest? Nie dość, że funkcjonalny odpowiednik
panela fotowoltaicznego, to jeszcze dochodzi kuchnia. Kuchenki z
normalnego panela nie napędzisz, to już będzie rozłożysta instalacja.

Nie wiem czy jeszcze używa się kart CompactFlash, zakładam, że tak.
Wcześniej, niż krzemowa karta, trafił do mnie twardy dysk firmy IBM
w takim samym formacie, z takimi samymi wyprowadzeniami. Pojemności
prawie 1GB, a więc okropnie dużo. Przez jakiś czas mechaniczne
urządzenie konkurowało pojemnościa i ceną z rozwiązaniem elektronicznym.
To nazywam "funkcjonalnym odpowiednikiem".

Nie spodziewam się pełnego naśladownictwa, w tym tego, że rozwiązanie
mechaniczne lub fotochemiczne będzie zrealizowane w kolorze niebieskim.
Ale chodzi o wygodny panel, z którego sterczą druciki do odprowadzania
prądu i którym można na przykład obłożyć dach. O tym, że za momocą
lupy da się rozniecić ogień, wiem od dzieciństwa. Teraz wiem również,
że zapalniczka fotowoltaiczna nie może konkurować z kawałkiem szkła.
Ale to nie o to chodzi.

Pan Waldemar Krzok napisał:

Nie spodziewam się pełnego naśladownictwa, w tym tego, że rozwiązanie
mechaniczne lub fotochemiczne będzie zrealizowane w kolorze niebieskim.
Ale chodzi o wygodny panel, z którego sterczą druciki do odprowadzania
prądu i którym można na przykład obłożyć dach. O tym, że za momocą
lupy da się rozniecić ogień, wiem od dzieciństwa. Teraz wiem również,
że zapalniczka fotowoltaiczna nie może konkurować z kawałkiem szkła.
Ale to nie o to chodzi.

Do załadowania na dach robi się inne systemy, choć funkcjonalnie
zbliżone. Zamiast regulatora w szafie masz silnik Stirlinga i też druty
z tego wychodzą. Ale do szafy dochodzą węże, nie druty. Czyli jest
funkcjonalność jako taka, ale nie ma izomorfii łączy, bo nie trzeba.

Żeby jeszcze nie trzba było tej szafy, to by było całkiem klawo. Poza
tym nie jestem do końca przekonany, że ten silnik Stirlinga, to już
całkiem oswojona technologia. Chyba jeszcze nie, bo by było więcej
takich instalacji niż ogniw krzemowych.

Panel przenośny nie jest panelem, tylko parabolą, ale funkcjonalność
taka sama.

Ta "porównywalność" funkcjonalności, to mi wygląda na hiperbolę. Zegarka
czy kalkulatora się takim kociołkiem i Stirlingiem nie napędzi. Nawet
sporo większych urządzeń też nie.
Wszystko ma swoje zady i walety. Ciężarówką nie będziesz jeździł z

To już jest coś. Chyba też widziałem. Wciąż jednak liczę na rozwiąznie,
jeśli nie nano-, to mikrotechnologiczne, które będzie funkcjonalnym
odpowiednikiem panela fotowoltaicznego.
A to co napisałem to co jest? Nie dość, że funkcjonalny odpowiednik
panela fotowoltaicznego, to jeszcze dochodzi kuchnia. Kuchenki z
normalnego panela nie napędzisz, to już będzie rozłożysta instalacja.