Many companies are looking for ways to increase energy efficiency of PV. Apart for perovskites, Graetzel cells, CIGS, Silicon-based solutions are still dominant. One of the ways to increase efficiency is annual changes in the incidence angle of the sunlight allow to increase the yield of energy obtained from PV panels by changing the angle of tilt of these panels depending on the season of the year [1]. The aim of the article is to provide methods to maximize the amount of energy gained.
Badania w dziedzinie fotowoltaiki skupiają się na aspektach w zakresie redukcji kosztów, wzrostu wartości sprawności ogniw fotowoltaicznych oraz poszukiwaniu nowych materiałów funkcjonalnych. Przedmiotem badań są trzy monokrystaliczne ogniwa krzemowe wykonane w postaci cienkich płytek o różnej teksturyzacji powierzchni. Badania spektroskopowe powierzchni ogniw wykazały obecność m.in. pierwiastków Si oraz P. Pomiary rentgenowskie potwierdzają monokrystaliczną budowę krzemu o płaszczyźnie (001). Na steksturowanych powierzchniach ogniw krzemowych widoczne są ziarna w kształcie piramid o rozmiarach rzędu mikrometrów. Wyższe wartości napięcia obwodu otwartego, prądu zwarcia i sprawności ogniwa krzemowego otrzymuje się przy mniejszej liczbie ziaren oraz większej ich powierzchni i chropowatości. Wykonane badania dostarczyły informacji o mikrostrukturze powierzchni i parametrach elektrycznych ogniw.
EN
Research in the photovoltaics focuses on such aspects like cost reduction, increase in values of cells efficiency and quest for new and functional materials. The subject of investigation here are three monocrystalline silicon cells made-up in the form of thin plates with different surface texture. Spectroscopic investigations of cells surfaces revealed the presence of such elements like Si and P. X-ray measurements confirm monocrystalline structure of (001) silicon. On textured surfaces of silicon cells one can see micrometer-sized pyramid-shape grains. Higher values of open circuit voltage, short circuit current and silicon cell efficiency are obtained when less amount of grains but with larger surface area and higher roughness are used. Conducted investigations provided information about surface microstructure and electric parameters of cells.
W artykule przedstawiono teoretyczne badania wpływu energii kwantu i strumienia fotonów na gęstości mocy dla fotonów padających na powierzchnię ogniwa fotowoltaicznego. Przedmiotem badań są ogniwa fotowoltaiczne zbudowane na bazie germanu, krzemu i arsenku galu. Wykazano, że ogniwa fotowoltaiczne oświetlane monoenergetyczną wiązką fotonów zmieniają się w szerokim zakresie wartości gęstości mocy, która jest proporcjonalna do iloczynu strumienia i energii fotonów oraz jest liniowa względem energii kwantu lub strumienia fotonów. Pokazano, że gęstość mocy odgrywa fundamentalną rolę w poszukiwaniu nowych materiałów do zastosowań w ogniwach fotowoltaicznych.
EN
Presented are theoretical studies on influence of quantum energy and photon flux on power density for photons falling onto a PV cell surface. The object of theses studies are PV cells built on the basis of germanium, silicon and gallium arsenide. Proved is that PV cells illuminated with a monoenergetic beam of photons change in the wide range of power density which is proportional to the product of the flux and photon energy and is linear in relation to the quantum energy or the photon flux. Shown is that the power density plays a fundamental role in the search of new materials to be used in PV cells.
W artykule omówiono rezystancję statyczną i dynamiczną w modelu dwudiodowym oraz rozważono dodatkowo współczynnik dyfuzji i czasu relaksacji. Podano również wzory na obliczanie rezystancji statycznej i dynamicznej. W przypadku budowy ogniw z polikrystalicznych materiałów rezystancja dynamiczna zależy również od wielkości ziaren. Wykazano, że krzywa rezystancji statycznej przebiega lawinowo w pobliżu napięcia maksymalnego, a w przypadku krzywej rezystancji dynamicznej zaobserwowano silne oscylacje w pobliżu maksymalnego prądu.
EN
Discussed is the static and dynamic resistance in a two-diode (double diode) model and additionally considered is the coefficient of diffusion and relaxation time. Given are also equations for calculation of static and dynamic resistances. In case of cells made of polycrystalline materials the dynamic resistance depends also on the size of grains. Shown is that the static resistance curve passes exponentially near the maximum voltage and in the case of the dynamic resistance curve strong oscillations near the maximum current are observed.
Perowskity reagują na bodźce zewnętrzne, m.in. na światło. Metodą spiekania wyprasek w postaci pastylek wytworzono trzy tlenki o strukturze perowskitu: Ba0,5 Sr0,5 Co0,8 Fe0,2O3, La0,6 Sr0,4 Fe0,6 Co0,4 O3 oraz La2 Ni0,9 Co0,1O4. Badania optycznego współczynnika odbicia całkowitego i rozproszonego wykazały, że dwa pierwsze materiały absorbują fotony światła w zakresie ultrafioletowym, a ostatni materiał absorbuje fotony światła zarówno w pasmie widzialnym jak i bliskiej podczerwieni. Otrzymane rezultaty sugerują potencjalne zastosowanie w fotowoltaice perowskitu La2 Ni0,9 Co0,1 O4.
EN
Perovskites respond to external stimuli i.a. to light. Using the method of sintering powder compacts in the form of pastilles, three oxides of perovskite structure were manufactured: Ba.0,5 Sr0,5 Co0,8 Fe0,2 O3 , and La0,6 Sr0,4 Fe0,6 Co0,4 O3 oraz ; photons of light in the UV range while the last one absorbs photons both in the visible and near infrared (NIR) ranges. Obtained results suggest potential application of the above mentioned La2 Ni0,9 Co0,1 O4 perovskite in photovoltaics.
Systematyczny spadek cen paneli krzemowych niepodzielnie królujących na rynku fotowoltaiki, niezależnie od klasycznych i alternatywnych źródeł energii, ciągle przy braku ustawy regulującej zasady zakupu energii, stanowią zaporę przed rozwojem rynku fotowoltaiki, podobnie jak to miało miejsce w Niemczech czy Czechach. Jakie są realne uzyski energetyczne z PV i na co mogą liczyć inwestorzy, nawet przy braku dotacji?
EN
Systematic drop in prices of silicon solar panels that reign indivisibly in the photovoltaics market and independently on classical and aletrnative energy sources accompanied by constant lack of an act governing the rules for purchase of energy, provides a barrier to the photovoltaics market development just as it happened in Germany or Czech Republic. What is the real energy output of solar PV systems and what the investors can count on even in the absence of any subsidy?
Innowacje techniczne w zakresie bezpośredniej przemiany energii słonecznej w elektryczną odgrywają ważną rolę w procesie wytwarzania prądu. Proponujemy niniejszym wykorzystanie zjawiska zagięcia pasma w półprzewodnikach typu n i p, wywołanego przez samoorganizującą się mikrokroplę solanki. Interfejs mikrokropla solanki/półprzewodnik pod wpływem padającego na niego światła wytwarza energię elektryczną. Przedstawiamy dowody, zarówno teoretyczne jak i będące wynikiem eksperymentów, że zagięcie pasma struktury interfejsu umożliwi jego działanie w bliskiej przyszłości jako systemu wytwarzania energii elektrycznej.
EN
The technological innovation of the direct conversion of solar energy to electric plays an important role in electric power generation. Here we propose band bending of n-type and p-type semiconductors induced by a self-assembled microdrop of a saline. The saline microdrop/semiconductor interface under incident light irradiation exhibits an electric power. We provide theoretical and experimental evidence that the band bending of the interface structure will enable it to act as an electric power generator system in the near future.
Annual changes in the incidence angle of the sunlight allow to increase the yield of energy obtained from PV panels by changing the angle of tilt of these panels depending on the season of the year. The tests of the floating system in practice have shown a significant increase in energy efficiency. The application of automatic panel sliding system driven with proper motor with transmissions makes it possible to increase the yield, but the optimization of this solution is still a challenge.
Innowacje technologiczne, mające na celu zwiększenie ilości pozyskiwanej energii słonecznej, zaczynają odgrywać coraz ważniejszą rolę w dobie coraz większego zużycia energii i stale malejącej ilości zasobów kopalin. Przy wysokich cenach magazynowania i przesyłu energii, OZE – w tym fotowoltaika – wnoszą w większości krajów coraz większy wkład w produkcję energii. Ogniwa krzemowe zajmują nadal dominującą pozycję na rynku fotowoltaiki. Prostym sposobem zwiększenia ilości uzyskiwanej energii, zwłaszcza w porze zimowej, okazało się ustawianie paneli pod różnymi kątami, w zależności od maksymalnego kąta górowania Słońca. Ten pomysł, sfinansowany w dużej części przez NCBiR, pozwolił na oszacowanie zwiększenia ilości wyprodukowanej energii na ok. 13 procent w skali roku. Wartością dodaną jest praktycznie „samoodśnieżanie” w okresie zimowym, co zmniejsza koszty utrzymania instalacji.
EN
Technological innovations, designed to increase the amount of acquired solar energy, are beginning to play a more and more important role in the age of growing energy consumption and steadily decreasing amount of mineral resources. With the still high level of prices for energy storage and transmission, RES - including solar photovoltaics -make in most countries a constantly rising contribution to the total energy production. Despite various technical innovations, silicon cells still occupy a dominant position in the photovoltaic market. It also turned out that a simple way to increase the amount of energy obtained, especially in winter, is setting the panels at different angles depending on the season of the year and according to the maximum solar elevation angle. Such trivial idea, financed in large part by the Polish National Centre for Research and Development, enabled production of about 13% more energy in a year. The added value is snow self-removal in wintertime that reduces maintenance costs of installations.
W literaturze można znaleźć szereg publikacji na temat nadążnych systemów PV [1,2,3]. Zastosowanie automatycznego przesuwania paneli za pomocą odpowiedniego silnika z przekładniami pozwala na zwiększenie uzysku, natomiast optymalizacja tego zagadnienia stanowi wyzwanie. Niniejsza praca stanowi pewien wkład do optymalizacji uzysku energetycznego w zależności od zmian kąta ustawienia paneli. W celu weryfikacji tego uzysku dokonano pomiarów przy przestawianiu paneli co 1, 3.75 i 15 stopni, co odpowiada zmianom położenia Słońca po czasie 4, 15 i 60 min.
EN
In scientific literature one can find quite a number of publications concerning PV solar tracking systems [1,2,3]. Application of automatic panel moving systems with the use of adequate geared motors enables an increase in the energy output while optimization of the problem is a real challenge. The present work makes a contribution to optimization of energy gain depending on changes in PV panels tilt angle. To verify this gain the measurements were made when changing panel positions by the angle of 1, 3.75 and 15 degrees that corresponds with changes in the sun position after 4, 15 and 60 minutes.
Systematyczny spadek cen paneli krzemowych a także poszukiwanie alternatywnych substancji umożliwiających konwersję promieniowania słonecznego na energię elektryczną stanowią dwa konkurujące trendy, mimo braku ustawy pozwalającej na przewidywalność zysków z instalacji fotowoltaicznych. Wśród różnych kierunków poszukiwań jak: ogniwa barwnikowe, CIGS, za sprawą prac O. Malinkiewicz na czoło wysunęły się perowskity [1.2].
EN
Systematic drop in prices of silicon panels as well as the search for alternative substances enabling conversion of solar radiation into electric energy constitute two competing trends despite the lack of an act allowing anticipation of gains from PV installations. But now, among various directions of a search for the best methods of solar radiation conversion like using dye-sensitized solar cells or CIGS, there are the perovskites that due to O. Malinkiewicz works are taking the lead.
W pracy przedstawiono wyniki badań własności mechanicznych betonów oraz zapraw cementowych z domieszkami przeciwmrozowymi. Domieszkami były: chlorek wapnia oraz mieszanka związków organicznych zwana dalej mieszanką Pro- Invest. Pierwszą serię badań przeprowadzono na normowych zaprawach cementowych. Do badań przygotowano zaprawy cementowe bez żadnych dodatków oraz zaprawy cementowe, w których zastąpiono odpowiednio 20%, 40%, 60%, 80% oraz 100% wody roztworem CaCl2 lub roztworem na bazie mieszanki Pro-Invest. Część z przygotowanych materiałów dojrzewała w warunkach normowych. Druga część w obniżonej temperaturze ok. -20°C, w której pozostawała aż do czasu badania. Badano wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach. Stwierdzono, że dodatek mieszanki Pro-Invest w mniejszym stopniu wpływa na obniżenie wytrzymałości niż dodatek chlorku wapnia. Drugą serię badań przeprowadzono na betonach klasy C16/20. Badania wytrzymałościowe przeprowadzono na próbkach dojrzewających w zróżnicowanych temperaturach ujemnych, tj. -5, -8 i -13 stopni Celsjusza, w różnych fazach dojrzewania betonu: po 7, 14, 21 i 28 dniach. Dla betonów z domieszkami mieszanki Pro-Invest odnotowano mniejsze spadki wytrzymałości w stosunku do betonu dojrzewającego w warunkach standardowych, niż w przypadku betonów z dodatkami CaCl2. Następnie na podstawie wcześniejszych wyników badań opracowano optymalny skład mieszanki zawierającej mieszankę Pro-Invest + CaCl2. Dla betonów z ww. mieszanką dojrzewających w analogicznych warunkach, przeprowadzono koleją serię badań. Stwierdzono, że synergiczne działanie mieszaniny obu składników pozwala na zachowanie optymalnej wytrzymałości mechanicznej przy jednoczesnym braku jakiegokolwiek oddziaływania korozyjnego.
EN
This paper presents the results of the study of mechanical properties of concrete and cement mortars with anti-frost additives. The additives were: calcium chloride, and the mixture of organic compounds hereinafter referred to as the Pro Invest mix. The first series of tests was conducted on standard cement mortars. Cement mortars without any additives and cement mortar, where 20%, 40%, 60%, 80% and 100% of water was replaced by CaCl2 solution or a solution based on Pro- Invest mix were prepared for the tests. One part the prepared materials matured in standard conditions. The second part in the reduced temperature of about -20°C, where it remained until the time of testing. Compressive strength were tested after 28 days. It was verified that the addition of Pro Invest mix to a lesser extent influences the reduction in the strength than the addition of calcium chloride. The second series of tests was conducted on concretes of C16/20 class. Strength tests were performed on maturing samples in different negative temperatures, i.e. -5, -8, and -13 degrees Celsius, at various stages of concrete maturing: after 7, 14, 21 and 28 days. For concretes with addition of the Pro-Invest mix smaller decreases in strength were observed in relation to concrete maturing under standard conditions than in the case of concretes with CaCl2 additives. Then, based on previous research results the optimal composition of the mixture containing CaCl2 and Pro-Invest mix was developed. For concretes with the above mix maturing in analogous conditions, a consecutive series of studies was conducted. It was observed that the synergistic effect of the mixture of the two components allow the preservation of the optimum mechanical strength in the concurrent absence of any corrosive reaction.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Do górnych warstw atmosfery Ziemi dociera promieniowanie słoneczne o natężeniu napromieniowania ok. 1353 W/m² . Jest to tzw. stała słoneczna, która jednak zmienia się ze względu na eliptyczny kształt orbity – maksymalna wartość jest ok. 3 stycznia, gdy Ziemia jest w aphelium; minimalna – ok. 4 lipca, przy peryhelium.
In this work, we use Auger electrons, elestic electrons and Bragg scattering for the studying of electrodeposited composite layers Ni+Ti, Ni+Al and Ni+Ti+al. Applying Sawatzky-Cini and Anderson models to the experimental Ni LVV Auger peak,we can identify the phases appearing in layers and their local magnetic moment. Correlation coefficients of scattering intensities were studied. It`s pointed out that the layers have multiple phase structure and the composites and magnetic properties are inhomogenous.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.