Отражателно покритие повишава КПД на слънчевите панели

[Mateev]

"Увеличава КПД с 30%" го разбирам така:
Ако панела е с 15% КПД, значи ще стане на 19.5%.

Това също не е вярно. Ако панела е с 15% КПД, ще стане с 15.18%, защото ние увеличаваме преминалата светлина с 1.2% (30% от 4-те процента съществуващи загуби) и след това от тези 1.2% усвояваме само 15%.

[malchev]

Вие си увеличавайте преминалата светлина с колкото искате.
Аз коментирам изказването на човека, а именно:
"Новото покритие увеличава КПД на слънчевите панели с 30%, твърди Лин".
30% от налични 15% КПД са точно 4.5% повече.

Съгласен съм, че каквото и да е покритие
не може да увеличи снопа светлина, който пада върху него.
19-20% КПД на панелите вече не са фантастика,
обаче чрез различни покрития бих повярвал,
че се постигат най-много 2% повече.

[Mateev]

Това твърдение също не е вярно. Логиката е много проста. Ако наистина стъклото е толкова лошо, че да има нужда да го подобряваме, тогава предлагам нещо по-просто: Дайте да го махнем въобще.

Много лесно мога да направя следния експеримент:
Вземам гола клетка и премервам нейния ток. След това слагам пред нея стъкло и би трябвало тока да намалее с 30%. И ще видим колко губи стъклото. Отивам да правя експеримента.

[anatoli]

Това си е чиста проба вид огледала или така нареченото от производителите "призматично" стъкло което напоследък навлезе масово във топлинните колектори г-н Матеев е прав за прозрачността на покритието има известни(или неизвестни) загуби ,но от личен опит знам че все пак има добра ефективност(съответно и цена).все пак тези малки призмички от вътрешната страна на стъклото насочват попадналата под ъгъл слънчева светлина директно към топлоприемното покритие(обикновенно меден лист със селективно покритие)но тук става въпрос за топлинни колектори за топла вода,докато при pv-панелите не им е нужна топлина,дори напротив,но все пак компенсирането на загубите от ъгъла на попадане на светлината до известна степен се компенсира.Един пример за ефективността на призматичното стъкло спрямо обикновенното(един слънчев ден през септември изнесох на слънце един нов колектор с призматично стъкло и го подпрях на стената(имах известни съмнения за конденз под стъклото,което по късно се оказа не добре изчистено отвътре),но както и да е,после изнесох и един с обикновенно прозрачно стъкло и двата бяха един и същ тип със селективно покритие,но реших да направя експеримент като им сложа по един термометър на изводите(колектора е празен),след известно време погледнах термометрите и установих разлика от 8 градуса (47 на обикновенния,55 на призматичния)и така почти целия ден понякога при облаци се намаляваше разликата но все пак имаше,така че ефективност има, в проценти не ми се смята ,не знам защо но не съм виждал pv панели с различно от обикновенно прозрачно покритие

Язък, че писах цял час в опити да обясня елементарни истини. Явно не си го прочел.

Вземи един лист хартия. Погледни го челно. Този лист има площ да кажем 600 кв.см. А сега ги завърти настрани и гледай ръба му. Този ръб има площ 0.1 кв.см. Очите ти са слънцето. Кажи ми как е възможно този 0.1 кв.см. да хване толкова лъчи, колкото и 600-те кв.см. И какво общо има покритието на листа с тоталното намаляване на площта в резултат на ъгъла на падане?

Абстрахирай се от видимостите и помисли малко по-абстрактно и по широко, че не ми се рисува. Представи си, че слънцето осветява повърхността на панела под 45*. Сега си представи, че покритието така ги пречупва, че те попадат върху активната повърхност под 90*. И няма отразени лъчи. Не получаваме ли същата активна площ при същото количество светлинна енергия?

[Lupus]

Сега разбра ли защо тази статия е ЕДНА ГОЛЯМА ИЗМИСЛИЦА?

Аз вече разбрах. След като се намери поне един човек (Lupus), заради когото се наложи да загубя няколко часа в обяснение на елементарни истини, най-вероятно по света има много такива. Включая и такива, които са със самочувствието на професори. Та точно такива "професори" пълнят медиите с глупости и измислици. Това не ме учудва. Хора всякакви. Учудва ме, че се намира кой да им се връзва.
..........

Въпреки всичките рисунки и язвителния ти тон не съм убеден, че това е измислица. Не се водя по журналистическите интерпретации, а в момента нямам време да търся оригинала на статията. Разсъждавам инженерно и логически:
Убеден съм, че ако покритията могат да отклонят падналите под различен ъгъл към равнината на панела слънчеви лъчи, в перпендикулярна спрямо нея посока, загубите от отражения и топлинните загуби (от повишаване на температурата на панела) се намаляват. Увеличава се добива и за сметка на намаляването на пътя на фотоните през полупроводниковия материал до достигането им в p-n прехода.
Това е! Друго не съм твърдял и не твърдя в постовете си. Останалото са интерпретации и опит за излизане от същността на спора.

[Mateev]

Направих експеримента с това колко са прозрачни различни материали. Използвах една силициева клетка и мерих тока на късо съединение при открита клетка и при клетка, с поставен материал пред нея. За всеки материал направих по няколко замервания (защото радиацията се променяше) и усредних резултатите. И ето какво получих:

Найлон - 17.9% загуби
Плексиглас - 9.8% загуби
Обикновено стъкло - 8.8% загуби
Антирефлексно стъкло - 13.2% загуби

За съжаление нямам образец от стъкло за соларни панели, което е специално и има ниско съдържание на желязо. Би трябвало да се държи по-добре от обикновеното стъкло и да има загуби под 7 или даже под 6%.

Изненадата в моя експеримент е, че плексигласа не е кой-знае колко по-лош от стъклото. И втората голяма изненада е, че антирефлексното стъкло е по-лошо от обикновеното стъкло, да не говорим за соларното стъкло. При това имам официален образец, взет от изложбата в Мюнхен. И на опаковката пише "LOW IRON SOLAR GLASS" на някаква китайска фирма ( http://www.csgholding.com ).

ИЗВОДИ:
Повечето прозрачни материали в нашето ежедневие имат загуби около 10-15%. А в статията пише: Съществуващите слънчеви панели преобразуват в електричество само около две трети от слънчевата светлина. Явно това не е вярно. Не е вярно и твърдението: Новото покритие увеличава КПД на слънчевите панели с 30%. Няма как да го увеличи с толкова, след като в момента загубите са на ниво максимум 8-9% (при обикновенно стъкло). Колкото до истинското соларно стъкло в литературата съм срещал цитирани стойности на загубите между 4 и 7%.

[malchev]

Mateev, експеримента ви потвърждава логиката ми.
След като обикновеното стъкло води до 8-9% загуби,
а соларното дава под 7%, то не е невъзможно новата технология
да снижи тези загуби с 3-4%, т.е. да се спечелят 3-4% добита енергия.
Това са точно въпросните 30% по-голямо КПД (от 13-14% на 16-18% например).

[Mateev]

Убеден съм, че ако покритията могат да отклонят падналите под различен ъгъл към равнината на панела слънчеви лъчи, в перпендикулярна спрямо нея посока, загубите от отражения и топлинните загуби (от повишаване на температурата на панела) се намаляват. Увеличава се добива и за сметка на намаляването на пътя на фотоните през полупроводниковия материал до достигането им в p-n прехода.

Не съм убеден, че това е така. Повърхността на клетката е равна само по красивите рисунки. В действителност гледана под микроскоп е силно начупена с върхове и долини. Дефакто равни участъци няма. И фотоните са принудени да падат върху склонове под най-различен ъгъл. Така че перпендикулярните лъчи с нищо не променят ситуацията.

Има и още нещо. Красиви P-N преходи има само по катринките. В действителност това не е така. Къде започва прехода? Ами може да се каже, че още първите срещнати от фотона атоми вече са си преход. В квантовата физика под преход се разбират енергийни състояния, а не че имаме 100 атома слой от едно вещество и после от друго. Схващането, че фотона трябва да премине през всичките 100 атома и да достигне границата на двете вещества е ГРЕШНО. Дефакто електрон се прехвърля през енергийната бариера дори и тогава, когато фотона срещне далечен атом. Самото външно напрежение разширява зоната на прехода (област с дупки от задната страна и с електрони от предната) и от към страната, изложена на слънце, зоната достига чак до повърхността на клетката. Дори и фотона да не "удари" някой повърхностен атом, той продължава във вътрешността, БЕЗ ДА ГУБИ ЕНЕРГИЯ. Така че пътя, който той изминава вътре в прехода, НЯМА НИКАКВО ЗНАЧЕНИЕ. Фотона или го има и като такъв той притежава МАКСИМАЛНАТА СИ ЕНЕРГИЯ, или въобще го няма, защото вече се е сблъскал и е отдал ЦЯЛАТА СИ ЕНЕРГИЯ. Няма такова нещо като частично отдаване на енергия по време на пътя.

СЛЕДОВАТЕЛНО:
1. ЕНЕРГИЯТА НА ФОТОНА НЕ ЗАВИСИ ОТ ЪГЪЛА НА ПАДАНЕ
2. ЕНЕРГИЯТА НА ФОТОНА НЕ ЗАВИСИ ОТ ИЗМИНАТОТО РАЗСТОЯНИЕ ВЪТРЕ В КЛЕТКАТА
3. ЕЛЕКТРОПРОИЗВОДСТВОТО ЗАВИСИ САМО И ЕДИНСТВЕНО ОТ БРОЯ НА ФОТОНИТЕ, ПОПАДНАЛИ ВЪРХУ КЛЕТКАТА

Естествено зависи от материала на клетката и от нейната температура, но това е вече друга тема. Ако въобще някой фотон не може да прехвърли електрон през енергийната бариера, то това е по вина на атома, с който става сблъсъка, а не по вина на фотона. Фотона винаги си отдава енергията на 100%. Друг е въпроса, че не всеки атом е с достатъчно енергийно ниво, щото новополучената енергия да "прелее чашата" и да изпрати електрон по дългия път към инвертора.

[Mateev]

Mateev, експеримента ви потвърждава логиката ми.
След като обикновеното стъкло води до 8-9% загуби,
а соларното дава под 7%, то не е невъзможно новата технология
да снижи тези загуби с 3-4%, т.е. да се спечелят 3-4% добита енергия.
Това са точно въпросните 30% по-голямо КПД (от 13-14% на 16-18% например).

Напълно е възможно да са направили стъкло (покритие), което да има с 3-4% по-малки загуби. Тоест от 6-7% да станат 3-4% или даже 2-3%. Нека да приемем, че това е така. И че новото покритие ни дава допълнителни 4% фотони. Но от тях клетката ще усвои само 15%. Тоест електропроизводството (ефективността или КПД) ще се увеличи само с 0.6%.

В статията обаче пише:
Новото покритие увеличава КПД на слънчевите панели с 30%

Вероятната истината е:
Новото покритие намалява загубите с 30%. Това означава, че от 7% те стават на 4%. Тоест намалението е само 3%. От това намаление ние усвояваме само 15%. Това означава, че ние усвояваме допълнително 0.45%. Тоест от 15% модула става 15.45%. Това означава ръст на производителността от 3%. 3%, а не 30%. Да не би пък да се окаже, че някоя машинописка е сбъркала с една нула.

[malchev]

Тук вече си противоречите, г-н Mateev.
Нали измервате тока на клетката с различни материали пред нея?!
Т.е. тези 8-9% загуби от материала (стъклото) ги изчислявате в добита енергия, не във фотони.
Съответно намаляването на тези загуби също се отразява директно на добитата енергия т.е. 4% повече енергия, а не 4% повече фотони.

[Mateev]

Не си противореча. Проследете ми мисълта. Аз пиша точно това. 3-4% повече енергия. Това е вярното. А ти в предишния си постинг пишеш за 3-4% повече ЕФЕКТИВНОСТ. Това не е вярно.

[Lupus]

.............
СЛЕДОВАТЕЛНО:
1. ЕНЕРГИЯТА НА ФОТОНА НЕ ЗАВИСИ ОТ ЪГЪЛА НА ПАДАНЕ
Разбира се че не зависи! Фотона си носи своето количество енергия и "това го знае всяко хлапе". Същността е в това каква част от тази енергия се превръща в електричество и каква в топлина. ОБЯСНИ ЗАЩО ПРИ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО ПАДАЩ ЛЪЧ СПРЯМО РАВНИНАТА НА КЛЕТКАТА ДОБИВА НА ЕЛ.ЕНЕРГИЯ Е НАЙ-ВИСОК?
2. ЕНЕРГИЯТА НА ФОТОНА НЕ ЗАВИСИ ОТ ИЗМИНАТОТО РАЗСТОЯНИЕ ВЪТРЕ В КЛЕТКАТА
Разбира се че не зависи! Фотона си носи своето количество енергия и "това го знае всяко хлапе". КАКВО СЕ СЛУЧВА ОБАЧЕ С ЕНЕРГИЯТА НА ФОТОНА АКО ТЯ БЪДЕ ОТДАДЕНА ВЪН ОТ P-N ПРЕХОДА?
3. ЕЛЕКТРОПРОИЗВОДСТВОТО ЗАВИСИ САМО И ЕДИНСТВЕНО ОТ БРОЯ НА ФОТОНИТЕ, ПОПАДНАЛИ ВЪРХУ КЛЕТКАТА
ЕЛЕКТРОПРОИЗВОДСТВОТО НЕ ЗАВИСИ ЛИ САМО ОТ БРОЯ ФОТОНИ, ПОПАДНАЛИ В P-N ПРЕХОДА? АКО ТВЪРДЕНИЕТО ТИ Е ВЯРНО, НЕ ОЗНАЧАВА ЛИ ТОВА, ЧЕ НЯМА ДА ИМАМЕ НАГРЯВАНЕ НА ПАНЕЛА, ВСЛЕДСТВИЕ НА ОТДАДЕНАТА ЕНЕРГИЯ ОТ ФОТОНИТЕ В ТОПЛИНА И КПД НА КЛЕТКАТА ТРЯБВА ДА Е МНОГОКРАТНО ПО-ВИСОКО?
Естествено зависи от материала на клетката и от нейната температура, но това е вече друга тема. Ако въобще някой фотон не може да прехвърли електрон през енергийната бариера, то това е по вина на атома, с който става сблъсъка, а не по вина на фотона. Фотона винаги си отдава енергията на 100%. Друг е въпроса, че не всеки атом е с достатъчно енергийно ниво, щото новополучената енергия да "прелее чашата" и да изпрати електрон по дългия път към инвертора.

Няма да коментирам целия ти пост, макар че там има много полуистини и даже грешни твърдения, защото те уважавам като специалист.
С изводите обаче не съм съгласен, не защото не са верни, а защото нищо не обясняват. Ако искаш да има полза от тях, отговори на въпросите в червено.

[Mateev]

Не съм съгласен с някой от червените текстове в твоя постинг, но няма да коментирам, защото спора започна да става безмислен. Всеки има право да си мисли каквото си иска и затова аз се отказвам да се опитвам да те убеждавам. Просто загубих много време за едно нищо.

Дай да си припомним за какво започнахме да спорим:
Аз твърдя, че електропроизводството НЕ ЗАВИСИ от ъгъла, под който попада фотона. Ти твърдиш обратното. Всичко останало са следствия. Но явно така можем да спорим до безкрай. Затова ти предлагам следното: Нека всеки да потърси литература в негова подкрепа и следващите негови постинги да бъдат подкрепени с доказателствен материал.

А аз допълнително ще направя експеримент с лазер в тъмна стая (за да е сигурно откъде идват фотоните).

Но това ще стане довечера. Все пак аз съм зает човек, а за тази глупост вече отделих няколко часа. Чак се чудя защо се връзвам да споря в безмислени спорове.

[malchev]

И че новото покритие ни дава допълнителни 4% фотони. Тоест електропроизводството (ефективността или КПД) ще се увеличи само с 0.6%.

Аз пиша точно това. 3-4% повече енергия.

Кое точно твърдите, че не ми става ясно?!?!

Аз твърдя, че ако разликата между две покрития на PV панел е 3-4% разлика в добитата енергия, то значи разликата в КПД на панелите 3-4%. Вие го потвърждавате с експеримента си - 8-9% разлика в тока на клетката, който е пропорционален на добитата енергия.

Да не се окаже, че всъщност спорим за това как се изчисляват проценти, а?

[Lupus]

Не съм съгласен с някой от червените текстове в твоя постинг, но няма да коментирам, защото спора започна да става безмислен. Всеки има право да си мисли каквото си иска и затова аз се отказвам да се опитвам да те убеждавам. Просто загубих много време за едно нищо.
..........

В червените текстове няма твърдения, а въпроси, свързани точно с темата на спора. Дайте ми отговори (ако са подкрепени със съответните литературни източници още по-добре) и ако те не противоречат на теорията на полупроводниците, аз ще приема Вашата теза и изводите Ви.