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BIPV-Systeme können Material- und Stromkosten einsparen, die Umweltverschmutzung reduzieren und die architektonische Attraktivität eines Gebäudes steigern. Die SETO-Förderung für die PV-Forschung wird für innovative Konzepte und experimentelle Designs in einer Reihe von Technologieansätzen vergeben, die vielversprechend sind, um erhebliche Kostensenkungen zu erzielen und eine schnellere großflächige Einführung zu ermöglichen. Diese Projekte konzentrieren sich auf Konzepte, die kurzfristig oder über Jahre kommerziellen Erfolg erzielen könnten. Dadurch entsteht in den Vereinigten Staaten ein Innovationsökosystem, das das langfristige Wachstum der Solarindustrie unterstützt.
Dank des modularen Aufbaus können sie in Speicherlösungen unterschiedlichster Leistungsklassen eingesetzt werden. Zudem lassen sie sich problemlos in bestehende Batteriespeichersysteme integrieren und mit PV-Anlagen zu einem zukunftsorientierten System kombinieren. Der lokal begrenzte, geringe Wärmeeintrag sorgt für hochpräzise verzugsfreie Nähte. Ein Großteil der heutigen Forschung in Mehrfachverbindungszellen konzentriert sich auf Galliumarsenid als eine der Komponentenzellen. Unter konzentriertem Sonnenlicht haben solche Zellen Wirkungsgrade von etwa 35 % erreicht. Herstellung Von PV-Systemen
Zwei neue vielversprechende Dünnschichttechnologien sind Kupfer-Zink-Zinn-Sulfid, Zinkphosphid und einwandige Kohlenstoff-Nanoröhren. Diese dünnen Filme werden derzeit nur im Labor hergestellt, könnten aber in Zukunft kommerzialisiert werden. Es wird erwartet, dass die Herstellung von CZTS und die Prozesse denen der aktuellen Dünnschichttechnologien von CIGS bzw. Während die Absorberschicht von SWCNT PV voraussichtlich mit dem CoMoCAT-Verfahren synthetisiert wird. D Europäisches Symposium Für Computer Aided Process Engineering
Ein grundlegendes thermophotovoltaisches System besteht aus einem heißen Objekt, das Wärmestrahlung emittiert, und einer photovoltaischen Zelle, die einer Solarzelle ähnlich ist, aber auf das Spektrum abgestimmt ist, das von dem heißen Objekt eingelassen wird. Im Allgemeinen ist die wichtigste Komponente von Solarmodulen, die einen Großteil des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen ausmacht, die Raffination des Polysiliziums. Wie viel Prozent des EPBT dieses Silizium ausmacht, hängt von der Art des Systems ab. Die größte Herausforderung für die Photovoltaik-Technologie ist der Anschaffungspreis pro produziertem Watt Strom. Fortschritte in der Photovoltaik-Technologie haben zu einem Prozess des "Dotierens" des Siliziumsubstrats geführt, um die Aktivierungsenergie zu senken, wodurch das Panel effizienter bei der Umwandlung von Photonen in abrufbare Elektronen wird. Herkömmlicherweise muss Gleichstrom aus Solar-PV in Wechselstrom umgewandelt werden, der im Stromnetz verwendet wird, mit einem durchschnittlichen Verlust von 10 % während der Umwandlung. Dieser Gleichstrom kann zum Laden von Batterien verwendet werden, die wiederum Geräte mit Strom versorgen, die Gleichstrom verwenden. Nahezu der gesamte Strom wird in Stromübertragungs- und -verteilungssystemen als Wechselstrom bereitgestellt. Als Wechselrichter bezeichnete Geräte werden auf PV-Modulen oder in Arrays verwendet, um den Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Hunderttausende netzgekoppelte PV-Anlagen sind inzwischen in den Vereinigten Staaten installiert. Wenn Photonen auf eine PV-Zelle treffen, können sie von der Zelle reflektiert werden, durch die Zelle hindurchtreten oder von dem Halbleitermaterial absorbiert werden. Wenn das Halbleitermaterial genügend Sonnenlicht absorbiert, werden Elektronen aus den Atomen des Materials herausgelöst. Eine spezielle Behandlung der Materialoberfläche während der Herstellung macht die vordere Oberfläche der Zelle empfänglicher für die gelösten oder freien Elektronen, so dass die Elektronen auf natürliche Weise zur Oberfläche der Zelle wandern.
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