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Solarzellenkonzentrator

 

Effizienzsteigerung von Solarzellen durch Konzentration des Sonnenlichts auf die GaAs-Solarzelle und Erhöhung des Akzeptanzwinkels.

 


Die Nutzung der Sonnenenergie durch Solarzellen wird als Photovoltaik bezeichnet. Für eine effiziente Nutzung werden die einzelnen Solarzellen zu größeren Panelen (ca. 1m x 1m) zusammengefaßt und viele dieser Panele in großen Feldern aufgestellt. Üblicherweise werden Solarzellen aus dem Halbleitermaterial Silizium gefertigt.
Solarzellen aus Gallium-Arsenid (GaAs) stellen jedoch eine attraktive Alternative dar, da sie einen höheren Wirkungsgrad aufweisen. Allerdings sind GaAs-Zellen auch wesentlich teurer. Die Lösung besteht in der Verwendung relativ kleiner GaAs-Zellen, die mit einem konzentrierten Bündel des Sonnenlichts bestrahlt werden. Hierzu ist eine Linsenoptik notwendig. Außerdem müssen die mit Solarzellen bestückten Panele dem Lauf der Sonne nachgeführt werden. Hierzu ist normalerweise eine sehr genaue Nachführmechanik und –steuerung notwendig, um immer eine exakte Ausrichtung zur Sonne und somit eine hohe Ausbeute zu erzielen. Die hier gezeigte Linsenoptik erlaubt eine deutliche einfachere Nachführung (Mechanik und Steuerung), da sie in einem gewissen Akzeptanzbereich (hier: ±1.3°) immer eine optimale Ausleuchtung der GaAs-Zelle gewährleistet.
Für die Anwendung der GaAs-Solarzellen sollen jeweils 25 x 25 (= 625) Zellen mit jeweils einem Set aus Primär- und Sekundärlinse (4 cm x 4 cm) zu 1m2 großen Panelen zusammengestellt werden. Aus dieser großen Anzahl an Linsen (625 pro Panel! X Anzahl Panele!) ergibt sich, daß eine Massenherstellung dieser Optiken notwendig ist, z. B. durch Spritzguß. Die optischen Formeinsätze für den Spritzguß wurden im LFM diamantgedreht.

 

Aussteller

Labor für Mikrozerspanung
Universität Bremen


Adresse und Ansprechpartner

Badgasteiner Straße 2
D-28359 Bremen

Telefon: (+421) 218 – 8235 / - 9433
Fax: (+421) 218 – 9441

Dr.Oltmann Riemer
Tel.: 0551/6938140


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