NV, SUA, ISE J E - Descărcare gratuită PDF
INSTITUTUL FRAUNHOFER PENTRU sistemele de energie solară RAPORT ANUAL ISE 2012
Fotografia de copertă: Povestea de succes a tehnologiei concentratoare a fost continuată în 2012 cu acordarea Premiului German pentru Mediu. Dr. Andreas Bett de la Fraunhofer ISE și Hansjörg Lerchenmüller de la Soitec Solar au fost recunoscuți de Fundația Federală Germană pentru Mediu pentru serviciile lor pentru cercetare și industrie. În concentratorul fotovoltaic, se utilizează optice pentru lentile care focalizează radiația solară de 500 de ori pe celule solare multi-joncțiune extrem de eficiente, realizate din semiconductori III-V. Andreas Bett continuă să lucreze cu mai mult de 50 de colegi de la Fraunhofer ISE pentru a îmbunătăți eficiența celulelor solare cu mai multe joncțiuni și pentru a optimiza structura modulelor de concentrare. Soitec Solar a transferat cu succes conceptul de sisteme de concentrare către industrie și este acum unul dintre liderii pieței mondiale. Premiul german pentru mediu a fost prezentat de președintele federal Joachim Gauck. În 2011, subiectul a fost deja printre finaliștii pentru German Future Prize. German Future Prize/Ansgar Pudenz
Cuprins 8 Structura organizațională 10 Institutul în profil 12 Modelarea sistemelor energetice 14 Orașe inteligente ale energiei 16 Planificarea dezvoltării energiilor regenerabile în Egipt 18 Evidențierea cercetării și dezvoltării 20 Premii și premii 21 Consiliul de administrație 22 Clădiri eficiente din punct de vedere energetic și tehnologie a clădirilor 26 Energy Dream Center, o clădire cu energie zero în Seul 27 Noi componente pentru Pompele de căldură și sistemele de refrigerare 28 Pompele de căldură în viitoarea rețea electrică 29 Gestionarea energiei CASCADE pentru aeroporturi conform ISO 50001 30 WUFI Plus Therm Simulare practică a clădirilor și a sistemului 31 Gestionarea energiei clădirilor și a cartierelor 32 Componente noi pentru fațade termice solare și BIPV „rentabile” 34 Răcire solară, noi dezvoltări și analize de sistem 36 Transfer eficient de căldură prin structuri din țesături metalice 37 Acoperiri indirecte absorbante ale structurilor de transfer de căldură 38 Optică aplicată și suprafețe funcționale 42 Nanoparticule metalice comandate pentru efecte plasmonice 44 Dezvoltare de robustețe n Materiale pentru ferestre fotocromice 45 Caracterizare optică secundară pentru concentrarea fotovoltaicii 4
Cuprins 134 Domenii de service 148 Anexă 138 Calibrarea celulelor solare conform standardelor internaționale 139 Calibrarea modulelor PV și CPV 140 Modulele PV TestLab 141 Testarea și participarea la sistemele solare termice Testlab 142 Măsurarea fațadelor și a componentelor transparente 143 Asigurarea calității centralelor fotovoltaice 143 Bateria Laborator de testare 144 Laborator de invertoare 144 Laborator de lumină 145 Sisteme de energie termică-electrică SmartEnergyLab 145 Stand de testare pentru pompe de căldură 146 Testarea și dezvoltarea schimbătorilor de căldură 146 Laborator PCM: caracterizarea materialelor de stocare a căldurii latente 147 Laborator de testare pentru materiale și materiale poroase 147 Centrul de testare a pilelor de combustibil 148 Oameni de știință vizitatori 149 Congrese, conferințe și seminarii 150 Doctoranzi 151 Promovarea tinerilor talenti 152 Brevete acordate 154 Prelegeri și seminarii 156 Cărți 157 Reviste revizuite (publicații) 164 Prelegeri invitate 7
Mai bine cu un aspect bun 38
Optică aplicată și suprafețe funcționale Persoană de contact Acoperiri Tehnologii și sisteme Dipl.-Phys. Wolfgang Graf Telefon +49 761 4588-5946 [email protected] Suprafețe micro-structurate Dr. Benedikt Bläsi Telefon +49 761 4588-5995 [email protected] Fațade și ferestre Dipl.-Phys. Tilmann Kuhn Telefon +49 761 4588-5297 [email protected] Tehnologia iluminatului Dr.-Ing. Jan Wienold Telefon +49 761 4588-5133 [email protected] Optică concentrator Dr. Peter Nitz Telefon +49 761 4588-5410 [email protected] 41
Căldură, frig, electricitate de la soare 46
Persoana solara termica de contact Sisteme solare termice Dr. Wolfgang Kramer Telefon +49 761 4588-5096 [email protected] Eficiență energetică și răcire solară Dr. Doreen Kalz Telefon +49 761 4588-5403 [email protected] Proces solar căldură Dr. Werner Platzer Telefon +49 761 4588-5983 [email protected] Centrale solare termice Dr. Thomas Fluri Telefon +49 761 4588-5994 [email protected] Depozitare căldură și frig Dr. Peter Schossig Telefon +49 761 4588-5130 [email protected] 49
Fotovoltaic din siliciu Persoană de contact pentru materie primă, cristalizare și napolitane Dr. Stephan Riepe Telefon +49 761 4588-5636 SIMTEC [email protected] Dr. Peter Dold Telefon + 49 345 5589-428 CSP-LKT [email protected] Prof. Hans Joachim Möller Telefon +49 3731 2033-160 THM [email protected] Celule solare cu film subțire din siliciu cristalin Dr. . Stefan Reber Telefon +49 761 4588-5248 [email protected] Dr. industrial și inovator Stefan Glunz Telefon +49 761 4588-5191 Structuri de celule solare [email protected] Dr. Ralf Preu Telefon +49 761 4588-5260 [email protected] Modul Dr. Harry Wirth Telefon +49 761 4588-5858 [email protected] Sisteme de producție și dezvoltare proces Dr. Ralf Preu Telefon +49 761 4588-5260 [email protected] Dr. Stefan Glunz Telefon +49 761 4588-5191 [email protected] Caracterizare, asigurarea calității Dr. Wilhelm Warta Telefon +49 761 4588-5192 și dezvoltarea tehnologiei de măsurare: [email protected] Material, celule și module 63
Se pot realiza 15 secunde. 3 Densitatea curentului de saturație a emițătorului în funcție de grosimea stratului de Al 2 O 3, măsurată pe emițători dopați cu bor care au fost pasivați cu straturi stivuite de Al 2 O 3/SiN x. Prin optimizarea proceselor, am reușit să dezvoltăm straturi de Al 2 O 3 cu un reactor ALD în linie de la SoLayTec, care să permită o pasivare foarte eficientă atât pe suprafețe de tip p scăzute, cât și foarte dopate. În special, după procesul de foc necesar formării în contact a pastelor metalice imprimate, s-ar putea obține rezultate excelente. În Fig. 3 acest lucru este prezentat ca un exemplu pentru un emițător de bor care a fost pasivat cu un strat stivuit din Al203/SiNx. Pentru celulele solare de tip n, această pasivare permite un potențial de VC de peste 700 mV. 76
emițător dopat n ++ 1 2 p dopat c-si 10 µm DIFUZARE LASER PENTRU CELULE SOLARE DIN SILICON CRISTALIN Prin difuzie selectivă cu laser, structurile dopante modificate local pot fi produse în celule solare din siliciu cristalin. La Fraunhofer ISE, au fost dezvoltate procese care fac posibilă generarea de dopaj ridicat sub contactele metalice în celule solare extrem de eficiente și astfel îmbunătățirea calității contactului. În plus, nivelul ridicat de dopaj suprima pierderile purtătorului de sarcină datorate recombinării la contactul metal-semiconductor. Susana Fernandez Robledo, Ulrich Jäger, Jan Nekarda, Andreas Wolf, Ralf Preu Difuzia indusă de laser se poate concentra într-un timp scurt (t 300. Pentru factorii de concentrare