Разработка эффективных солнечных батарей с улучшенными эксплуатационными характеристиками на основе цилиндрических фотоэлект

Актуальность проблемы
Распоряжение
Правительства РФ от 8
января 2009 г. N 1-р:
целевой показатель объема производства и потребления электроэнергии с использованием возобновляемых источников в
4,5 % к 2020 г.
Европейский Союз:
целевой показатель объема производства и потребления электроэнергии с использованием возобновляемых источников в
20 % к 2020г.
Швеция:
целевой показатель объема производства и потребления электроэнергии с использованием возобновляемых источников в
29 % к 2020г.
Установленная мощность солнечных батарей в сетях электроснабжения по странам на конец года

Актуальность проблемы
Солнечные батареи
для автономного электроснабжения коттеджа в п. Царевщина

Плоские фотоэлектрические преобразователи
Плоские ячейки - фотоэлементы, объединяют между собой и покрывают слоями защитных прозрачных материалов из стекла, пластмассы, различных типов пленок, затем подключают последовательно.
Недостатки:
необходимость ориентирования по Солнцу в течение дня;
снижение КПД в следствие влияния атмосферных условий (снег, дождь);
необходимость применения следящих систем для достижения высокого КПД.

Цилиндрические фотоэлектрические преобразователи
Целью проекта является разработка эффективных солнечных батарей с улучшенными эксплуатационными характеристиками на основе цилиндрических фотоэлектрических преобразователей, предназначенных для
автономного и резервного энергообеспечения объектов различных отраслей промышленности, энергетики, жилищно-коммунального хозяйства.

Фотоэлектрические преобразователи
Описание проекта
Фотоэлемент состоит из двух слоев (n-слой и р-слой) с различными типами проводимости и контактов для присоединения к внешней цепи.
Вырабатываемая энергия:
PW - мощность элемента;
ηэлем - КПД фотоэлектрического элемента;
α - угол падения солнечных лучей на i-ый участок;
kE – коэффициент, учитывающий интенсивность инсоляции;
kН – коэффициент, учитывающий высоту солнца над горизонтом;
kт – коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды;
kразм - коэффициент, учитывающий размеры поверхности, на которой находится фотоэлектрический элемент;
kвлаж - коэффициент влажности окружающего воздуха;
kобл - коэффициент облачности;
ki – коэффициент, учитывающий площадь i-ого участка.

Преимущества
- В условиях ветра не создается нагрузка на несущую конструкцию. Более эффективное охлаждение модулей.
- Влага не остается на поверхности модулей.
- Снег не накапливается на поверхности, модули не требуют очистки.

Исследование возможности использования различных видов материалов для изготовления модулей цилиндрических фотоэлектрических преобразователей.
Разработка математической модели зависимости вырабатываемой модулем солнечной батареи энергии от его геометрических параметров.
Разработка математической модели зависимости эффективности конструкции из нескольких цилиндрических фотоэлектрических преобразователей от взаимного расположения элементов.
Изготовление модели цилиндрических фотоэлектрических преобразователей.
Планируемые работы

Коммерциализуемость результатов
Предлагаемая конструкция может быть использована в промышленных и коммунальных отраслях для автономного и резервного энергообеспечения.
Преимущества представленной конструкции по сравнению плоскими:
высокий КПД
устойчивость к атмосферным воздействиям
устойчивая конструкция в ветреную погоду
В России рынок фотоэлектрических преобразователей будет только расти.
Его емкость исчисляется миллиардами рублей.