NV, USA, ISE J E - PDF ingyenes letöltés
FRAUNHOFER INTÉZET a napenergia-rendszerekhez ISE 2012. ÉVES JELENTÉS
Címlapkép: A koncentrátortechnika sikertörténete 2012-ben folytatódott a Német Környezetvédelmi Díj odaítélésével. Dr. Andreas Bettet a Fraunhofer ISE-től és Hansjörg Lerchenmüllert a Soitec Solar-tól a Német Szövetségi Környezetvédelmi Alapítvány elismerte a kutatás és az ipar számára nyújtott szolgáltatásaikért. A koncentrátoros fotovoltaikában olyan objektívoptikát használnak, amely 500-szor összpontosítja a napsugárzást apró, nagyon hatékony, III-V félvezetőkből álló, többcsatlakozós napelemekre. Andreas Bett továbbra is több mint 50 kollégával dolgozik a Fraunhofer ISE-nél a többpontos napelemek hatékonyságának javítása és a koncentrátor modulok szerkezetének optimalizálása érdekében. A Soitec Solar sikeresen átadta a koncentrátorrendszer koncepcióját az iparnak, és jelenleg a világpiac egyik vezetője. A német környezetvédelmi díjat Joachim Gauck szövetségi elnök adta át. 2011-ben a téma már a Német Jövő Díj döntősei között volt. Német jövőbeli díj/Ansgar Pudenz
Tartalom 8 Szervezeti felépítés 10 Intézet a profilban 12 Az energiarendszerek modellezése 14 Intelligens energiavárosok 16 A megújuló energiák fejlesztésének tervezése Egyiptomban 18 A K + F 20 díjat és díjat emel ki 21 Kuratórium 22 Energiatakarékos épületek és épülettechnika 26 Energy Dream Center, nulla energiaigényű épület Szöulban 27 Új alkatrészek Hőszivattyúk és hűtőrendszerek 28 Hőszivattyúk a jövőbeni elektromos hálózatban 29 CASCADE energiagazdálkodás repülőterek számára az ISO 50001 szerint 30 WUFI Plus Therm Gyakorlati épület- és rendszerszimuláció 31 Épületek és negyedek energiagazdálkodása 32 „Költséghatékony” új napelemes és BIPV homlokzati alkatrészek 34 Szolárhűtés, új fejlesztések és rendszerelemzés 36 Hatékony hőátadás fémes szövetszerkezeteken keresztül 37 Hőátadó szerkezetek közvetett szorpciós bevonatai 38 Alkalmazott optika és funkcionális felületek 42 Rendezett fém nanorészecskék a plazmonikus hatásokhoz 44 Robusztus kialakítás n Fotokróm ablakok anyagai 45 Szekunder optika jellemzése a fotovoltaikus elemek koncentrálásához 4
Tartalom 134 Szolgáltatási területek 148 Függelék 138. Napelemek kalibrálása a nemzetközi szabványok szerint 139 PV és CPV modulok kalibrálása 140 TestLab PV modulok 141 Tesztelés és társtervezés a TestLab napelemes hőellátó rendszereken 142 Homlokzatok és átlátszó alkatrészek mérése 143 PV erőművek minőségbiztosítása 143 Akkumulátor Vizsgálati laboratórium 144 Inverteres laboratórium 144 Fénylaboratórium 145 SmartEnergyLab hő-villamos épületenergetikai rendszerek 145 Vizsgálati állvány hőszivattyúkhoz 146 Hőcserélők tesztelése és fejlesztése 146 PCM laboratórium: látens hőtároló anyagok jellemzése 147 Porózus anyagok és anyagok vizsgálati laboratóriuma 147 Üzemanyagcellás tesztközpont 148 Vendég tudósok 149 Kongresszusok, konferenciák és szemináriumok 150 PhD 151 Fiatal tehetségek népszerűsítése 152 Engedélyezett szabadalmak 154 Előadások és szemináriumok 156 Könyvek 157 Ellenőrzött folyóiratok (publikációk) 164 Meghívott előadások 7
Jobb, ha jól néz ki 38
Alkalmazott optika és funkcionális felületek Kapcsolattartó Bevonatok Technológiák és rendszerek Dipl.-Phys. Wolfgang Graf Telefon: +49 761 4588-5946 [email protected] Mikroszerkezetű felületek Dr. Bläikt Bläsi Telefon: +49 761 4588-5995 [email protected] Homlokzatok és ablakok Dipl.-Phys. Tilmann Kuhn Telefon +49 761 4588-5297 [email protected] Világítástechnika Dr.-Ing. Jan Wienold Telefon +49 761 4588-5133 [email protected] Koncentrátor optika Dr. Peter Nitz Telefon: +49 761 4588-5410 [email protected] 41
Hő, hideg, napsugárzás 46
Napenergia-kapcsolattartó személyek Termikus napenergia-rendszerek Dr. Wolfgang Kramer Telefon +49 761 4588-5096 [email protected] Energiatakarékos és szolárhűtés Dr. Doreen Kalz Telefon: +49 761 4588-5403 [email protected] Solar process heat Dr. Werner Platzer Telefon +49 761 4588-5983 [email protected] Napelemes hőerőművek Dr. Thomas Fluri Telefon: +49 761 4588-5994 [email protected] Hő- és hűtőtároló Dr. Peter Schossig Telefon: +49 761 4588-5130 [email protected] 49
Szilícium fotovoltaikus kapcsolattartó személy alapanyagokkal, kristályosítással és ostyákkal Dr. Stephan Riepe Telefon: +49 761 4588-5636 SIMTEC [email protected] Dr. Peter Dold Telefon + 49 345 5589-428 CSP-LKT [email protected] Prof. Hans Joachim Möller Telefon +49 3731 2033-160 THM [email protected] Kristályos szilícium vékony film napelemek Dr . Stefan Reber Telefon: +49 761 4588-5248 [email protected] Ipari és innovatív Dr. Stefan Glunz Telefon: +49 761 4588-5191 Napelemek szerkezete [email protected] Dr. Ralf Preu Telefon: +49 761 4588-5260 [email protected] Dr. modul Harry Wirth Telefon: +49 761 4588-5858 [email protected] Termelési rendszerek és folyamatok fejlesztése Dr. Ralf Preu Telefon: +49 761 4588-5260 [email protected] Dr. Stefan Glunz Telefon +49 761 4588-5191 [email protected] Jellemzés, minőségbiztosítás Dr. Wilhelm Warta Telefon: +49 761 4588-5192 és méréstechnikai fejlesztés: [email protected] Anyag, cellák és modulok 63
15 másodperc érhető el. 3 Emitter-telítettségű áram-sűrűség az Al 2 O 3 rétegvastagság függvényében, bórral adalékolt sugárzókon mérve, amelyeket Al 2 O 3/SiN x halmozott rétegekkel passziváltak. A folyamatok optimalizálásával Al 2 O 3 rétegeket tudtunk kifejleszteni a SoLayTec inline ALD reaktorával, amelyek nagyon hatékony passziválást tesznek lehetővé mind alacsony, mind erősen adalékolt p-típusú felületeken. Különösen a nyomtatott fémpaszták érintkezésének kialakításához szükséges tűzfolyamat után kiváló eredményeket lehetett elérni. A 3. ábrán ezt példaként mutatjuk be egy olyan bór-emitterre, amelyet passziváltunk Al 2 O 3/SiN x-ből készült halmozott réteggel. N típusú napelemeknél ez a passziválás 700 mV feletti V OC potenciált tesz lehetővé. 76
n ++ adalékolt sugárzó 1 2 p adalékolt c-si 10 µm LÁZERDIFFÚZIÓ KRISTÁLYOS SZILIKONBÓL SZÁRMAZOTT NAPSZEMBELI SEJTEKHEZ Szelektív lézerdiffúzióval helyileg módosított doppingszereket lehet előállítani kristályos szilícium napelemekben. A Fraunhofer ISE-nél olyan folyamatokat fejlesztettek ki, amelyek lehetővé teszik a magas érintkezést a fém érintkezők alatt a nagyon hatékony napelemekben, és ezáltal javítják az érintkezés minőségét. Ezenkívül a bevezetett magas dopping miatt a fém-félvezető érintkezésnél történő rekombináció következtében a töltéshordozók veszteségei elnyomódnak. Susana Fernandez Robledo, Ulrich Jäger, Jan Nekarda, Andreas Wolf, Ralf Preu A lézer okozta diffúzió rövid idő alatt koncentrálódhat (t 300. Koncentrációs tényezők esetén