Absorpcja promieniowania słonecznego oraz przyrost temperatury otoczenia przyczyniają się do podwyższenia temperatury pracy modułu fotowoltaicznego (moduł PV). Prowadzi to do spadku jego wydajności. Wpływ termicznych parametrów pracy elementów PV na ich parametry elektryczne stanowi zagadnienie szeroko opisane w literaturze1, 2). Wzrost wartości temperatury ogniwa powoduje znaczący spadek napięcia obwodu otwartego i niewielki wzrost natężenia prądu zwarcia modułu. Podczas oświetlania krzemowego ogniwa słonecznego tylko fotony mające energię większą od energii pasma wzbronionego półprzewodnika są absorbowane i tworzą pary elektron-dziura. Wraz ze wzrostem temperatury zmniejsza się przerwa energetyczna półprzewodnika3), a zatem więcej fotonów padającego promieniowania słonecznego ma energię wystarczającą do tworzenia par elektron-dziura, co przekłada się na wzrost prądu zwarcia modułu. Wraz ze wzrostem temperatury rośnie także koncentracja generowanych termicznie nośników samoistnych, a co za tym idzie również wartość prądu nasycenia nośników mniejszościowych (I0), płynącego przez złącze p-n. W uproszczeniu można stwierdzić, że wartość tego prądu jest miarą procesu rekombinacji nośników mniejszościowych. Napięcie obwodu otwartego ogniwa jest w głównej mierze ograniczane przez wielkość prądu I0 4). Dlatego wraz ze wzrostem temperatury obserwuje się spadek napięcia obwodu otwartego ogniwa. Wypadkowy efekt zmian prądu zwarcia i napięcia obwodu otwartego stanowi obniżenie mocy i sprawności modułu. Jedną z rozważanych metod obniżenia temperatury pracy modułów PV stanowi zastosowanie do jego konstrukcji materiałów zmiennofazowych PCM (phase changing materials). Pozwalają one na zwiększenie pojemności cieplnej systemu PV, a także wprowadzają efekt stabilizacji temperatury, który przy dobrze zaprojektowanym układzie dyssypacji ciepła z modułu może pozwolić na zwiększenie uzysku generowanej energii elektrycznej. Większość prowadzonych b[...]

  Epoxy resin matrix was reinforced with C nanotubes or C black to improve properties of the composites. The addn. of the C nanotubes resulted in an increase in the elec. cond., mech. strength and thermal diffusivity of the composites to a higher extent than the addn. of C black. Wytworzono kompozyty o wysokim przewodnictwie elektrycznym oraz cieplnym i polepszonych właściwościach mechanicznych. Do badań wybrano 2 rodzaje napełniaczy węglowych: nanorurki węglowe oraz sadzę. Wykonano kompozyty o różnej zawartości napełniaczy. Przeprowadzono obserwacje mikroskopowe w celu oceny wpływu napełniaczy węglowych na strukturę materiału i określenia stopnia dyspersji. Wytworzone kompozyty poddano testom na udarność i wytrzymałość na zginanie. Zbadano także przewodnictwo elektryczne i dyfuzyjność cieplną oraz stabilność termiczną kompozytów. Wykazano, że dodatek nanorurek węglowych skuteczniej zwiększa przewodnictwo elektryczne i dyfuzyjność cieplną polimeru w porównaniu z sadzą. Lepsze właściwości mechaniczne uzyskano również dla polimerów z dodatkiem nanorurek węglowych. Żywice epoksydowe (EP) charakteryzują się małą gęstością, małym skurczem podczas utwardzania, dużą wytrzymałością oraz dużym modułem Younga, jak również małą chłonnością wody w porównaniu z innymi polimerami, takimi jak poliestry czy fenoplasty1, 2). Ze względu na swoje właściwości są one często stosowane w lotnictwie, przemyśle samochodowym, budownictwie, a także jako powłoki ochronne3-6). Ograniczeniem zastosowania materiałów polimerowych jest ich małe przewodnictwo elektryczne oraz termiczne. W celu poprawy tych właściwości można stosować różne napełniacze, takie jak nanorurki węglowe, sadza, proszki metalowe, powierzchniowo metalizowane proszki oraz włókna metalowe7, 8). Zastosowanie metalowych napełniaczy znacznie zwiększa masę kompozytu. Uzyskanie progu perkolacji w przypadku metalowych napełniaczy wymaga wysokiego stopnia napełnienia. Nanorurki węglowe (CNT[...]

  Wobec istnienia luki w badaniach naukowych dotyczących elastycznych hybrydowych kolektorów słonecznych FPV/T (flexible photovoltaic thermal solar colector) zbudowano pierwszy, znany autorom prototyp1, 2). Brak dostępnych na rynku rozwiązań, pozwalał na swobodę wyboru materiałów konstrukcyjnych. Ze względu na właściwości mechaniczne oraz cieplne zdecydowano się na zastosowanie silikonu. Pozwala on na prostą aplikację wymiennika do istniejących elastycznych modułów fotowoltaicznych, przy jednoczesnym zachowaniu ich cech użytkowych. Głównym celem wykorzystania wymiennika jest stabilizacja temperatury modułu fotowoltaicznego na poziomie 25°C w warunkach wyższej temperatury otoczenia (przy aplikacjach marynistycznych). Znana jest technologia budowy elastycznych modułów fotowoltaicznych (FPV)3). Naturalnym działaniem było więc wykorzystanie dostępnej technologii i adaptacja do niej dodatkowego elementu stanowiącego wymiennik ciepła. Obecnie, jednym z głównych obszarów wykorzystania FPV jest szeroko pojęta marynistyka4). Produkty także polskich producentów znajdują zastosowanie przy wytwarzaniu energii elektrycznej na potrzeby zasilania jachtów żaglowych oraz motorowych. Dokonano licznych aplikacji elastycznych modułów na powierzchniach żagli okrętów4). Większość dostępnych komercyjnie produktów nie jest w pełni elastyczna. Buduje się je przez wykorzystanie sztywnych ogniw krzemowych, np. o wymiarach 80 × 80 mm, 992 97/6(2018) Dr inż. Patryk R. CHAJA w roku 2012 uzyskał stopień naukowy doktora nauk technicznych w dyscyplinie budowa i eksploatacja maszyn w Instytucie Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku. Obecnie pełni funkcję koordynatora ds. prac badawczo-rozwojowych w Centrum Badawczym Konwersja Energii i Źródła Odnawialne PAN w Jabłonnie. Specjalność - systemy energetyczne oparte na odnawialnych źródłach energii. Mgr inż. Maciej KLEIN w roku 2013 ukończył studia na Wydziale Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej Politechnik[...]