공간이 제한된 지역에서 사용하기 위한 태양 추적 테셀레이션 태양광 어레이

한국의 과학자들은 테셀레이션된 태양 전지 장치를 기반으로 한 형태 변형 가능한 3D PV 시스템을 제작했습니다. 이 시스템은 광전지 배치를 위한 제한된 지역으로 도시와 농촌 환경 모두에 이상적인 솔루션이라고 주장합니다.

제안된 시스템은 태양 전지 온도에 따라 작동기 역할을 하는 형상 기억 합금 구성 요소를 기반으로 하여 태양에 반응하여 어레이의 모양을 자동으로 조정합니다.'기계가 필요 없는 위치."입사광에 수직인 단면적은 액추에이터가 패널을 평평하게 함에 따라 증가하여 자동화된 태양 추적 효과를 촉진하고," 연구원들은 설명했습니다."또한 이 태양광 추적 개념은 테셀레이션된 모듈에 적용할 수 있어 널리 사용되는 상용 결정질 실리콘(Si) 태양 전지를 사용한다는 장점이 있습니다."

연구팀에 따르면 태양광발전 시스템은 그림자 길이가 짧고 형태 변형 시 얻어지는 양면 효과로 고정 평판에 비해 하루에 60%의 전력 생산량을 증가시킬 수 있다고 한다."일부 면에는 직사광이 효과적으로 집광되고 다른 면에는 산란 및 반사광이 모이는 현상으로 기존의 추적 시스템을 사용하는 태양광 모듈에서는 얻을 수 없는 효과로," 그들은 강조했다.

태양 전지는 직사각형, 정삼각형 및 직각 삼각형과 같은 다양한 모양으로 절단되었으며 실리콘 고무 또는 금속 메쉬를 백본으로 사용하여 2D 아치 모양을 만듭니다. 세포를 일정한 간격으로 백본 스트립에 놓고 금속 와이어 또는 섬유 전극과 납땜을 사용하여 연결했습니다. 형상기억합금 스트립은 니켈-티타늄 형상기억합금으로 만들어 각 태양전지 패널의 표면에 적용하였다. 테셀레이션된 태양 전지는 케이싱 방법을 사용하여 실리콘 재료로 캡슐화되었습니다.

연구원들은 테셀레이션된 모듈에서 태양 전지 어레이의 변형이 테셀레이션 단위와 연결 공간 사이의 형상 기억 합금 구성요소에 의해 유발된다는 점을 지적했습니다."따라서 태양전지 표면 사이의 형상기억합금 부품의 온도는 표면 자체의 온도보다 더 중요하며," 그들은 또한 말했다."셀 표면에서 3mm 거리에 있는 태양 전지 유닛과 연결 백본 사이에 위치한 형상 기억 합금 구성 요소의 온도는 태양 전지 표면의 온도와 유사한 경향을 따르지만 값은 다음과 같습니다. 2이다–6 도C 더 낮습니다."

장치는 표준 조명 조건에서 테스트되었으며 성능은 기존 고정 평판 패널과 비교되었습니다. 시스템 효율성은 단위 설치 면적당 어레이의 최대 출력을 기준으로 평가되었습니다.

테셀레이션된 태양 전지 어레이의 출력 전력은 입사각(AOI)이 증가함에 따라 떨어지거나 AOI의 코사인을 따를 때 감소하는 것으로 나타났습니다."그러나 형상 변형 가능한 3D 테셀레이션 태양 전지 어레이의 우수한 태양 추적 성능은 AOI의 영향을 거의 받지 않았으며," 한국 그룹은 모든 경우에 형태 변형 가능한 태양 추적에 의해 설치 면적 기반 효율이 높아졌다는 점에 주목했다."설치 면적에 대한 형상 변형 가능한 테셀레이션 태양 전지 어레이의 효율성은 평면 고정형 태양 전지 패널에 비해 우수한 전방향 성능을 제공할 수 있습니다."

촘촘한 삼각형 모양의 태양전지는 짧은 아치에서 최고의 성능을 보였고 전방향 입사광에서도 우수한 성능을 보였다."형상 변형 동안 자체 음영 처리되는 어레이 부분은 양면 태양광 모듈의 뒷면 역할을 하여 태양 추적 시스템과 양면 PV 모듈의 장점을 모두 갖춘 형태 변형 가능한 테셀레이션 태양 전지 어레이를 제공합니다." 과학자들은 결론을 내렸습니다."이 연구는 형태 변형 가능한 태양광 모듈 개념을 소개합니다. 각 셀의 효율적인 전력 관리 및 특정 애플리케이션에 적합한 3D 설계를 포함하여 더 많은 연구 영역이 남아 있습니다."

논문에 소개된 세포 기술"현장 형상 기억 합금 작동을 사용하여 자동 형상 변형 가능한 자가 태양 추적 테셀레이션된 결정질 Si 태양 전지," 과학 보고서에 발표되었습니다. 연구 그룹은 한국전기연구원과 과학기술대학교의 과학자들로 구성되어 있습니다.