Fotovoltinio modulio su koncentratoriumi projektavimas ir tyrimas

Abstract

Baigiamajame magistro darbe suprojektuotos ir pagamintos dviejų rūšių šviesos koncentratorinės sistemos: jungtinė parabolinė ir sistema su Frenelio lęšiu. Atlikta saulės elementų efektyvumo analizė, išnagrinėtos šviesą koncentruojančių sistemų rūšys bei aptarti jų optiniai parametrai. Frenelio lęšis ir koncentratorinių sistemų laikančiosios konstrukcijos pagamintos vakuuminio formavimo būdu, ieškant pigesnės gamybos technologijos. Baigiamajame darbe atlikti optinio pralaidumo ir lūžio rodiklio, matomos šviesos bangų ilgių ruože, tyrimai bei saulės elementų, esančių šviesos koncentratorinėse sistemose,voltamperinių ir voltvatinių charakteristikų tyrimai. Iš tyrimų rezultatų nustatyti šviesos koncentravimo laipsniai. Darbe diskutuojama apie pigių optinių sistemų galimus pritaikymus ir jų tobulinimo būdus. Išnagrinėjus teorinę ir praktinę dalis, pateiktos išvados ir pasiūlymai. Darbą sudaro 8 dalys: įvadas, saulės elementų efektyvumo ribos, saulės šviesos koncentratoriai ir jų panaudojimas fotoelektrinėse sistemose, eksperimentinių tyrimų metodika, prototipų gamyba, eksperimentiniai tyrimai, išvados, literatūros sąrašas. Darbo apimtis – 82 p. teksto be priedų, 95 pav., 13 lent., 22 bibliografiniai šaltiniai. Atskirai pridedami darbo priedai.

Concentrated PV systems (compound parabolic and Fresnel CPV) have been designed and investigated. The efficiency of solar cells and the types of light concentrated systems have been analyzed and their optical parameters have been discussed. Fresnel lens and the CPV system holding structure have been fabricated by means of vacuum forming machine in this way making the technology of production less expensive. Optical transmittance and refractive index of Fresnel lens were measured in the range of visible light wavelengths. Current-voltage and voltage-power characteristics of solar cells built inside the CPV systems were investigated, based on results the degree of light concentration by Fresnel lens and compound parabolic CPV has been determined. Some discussions regarding possible applications of concentrated PV systems containing the Fresnel lens as well as possible ways of CPV design improvements are given in current work. After analysed theoretical and practical parts, conclusions and suggestions are proposed. Thesis structure: introduction, theoretical and experimental parts, results of experiments, conclusions and references. Thesis consist of: 82 p. text without appendixes, 95 pictures, 13 tables, 22 bibliographical entries. Appendixes included.