串型太陽能電池輸出功率取決于最低性能電池,一塊電池失靈,整個系統就會關閉。新設計讓電流可采取許多不同路徑,容錯力強,發電量大,
暗鏡子:太陽能電池板(帶有銀線)搭配反射鏡(固態暗黑物質),提高屋頂電池組發電量。
來源:麻省理工科技創業
有家新創公司名叫騰克太陽能公司(TenKsolar),位于明尼阿波利斯(Minneapolis),這家公司說,可以增加屋頂太陽能發電量25%到50%,而且減少太陽能整體成本,因為采用改變了的方法,使太陽能電池連接在一起,并增加了廉價的太陽能反射器,收集更多的光線。
![]() 暗鏡子:太陽能電池板(帶有銀線)搭配反射鏡(固態暗黑物質),提高屋頂電池組發電量。 來源:麻省理工科技創業 |
騰克太陽能公司說,它的系統發電成本低至1瓦時8美分,在陽光明媚的地方就是這樣。這顯然太昂貴,超過一般的煤或天然氣電廠的發電,但低于美國的平均電價。
太陽能電池已經更有效率,近年來就是這樣,但是,大部分改善都白費了,原因就在于采用這樣的方式,把太陽能電池放在一起,組成太陽能電池板,也是用這樣的方式,把電池板連接在一起,用這樣的方式把電力轉換成交流電,用于家庭或并網。通常情況下,輸出功率出自串型太陽能電池的,會局限于最低性能的電池。因此,如果陰影只落在一塊電池上,那么,在電池板中,輸出功率在整個系統都會下降得很快。故障出現在串型電池組的任何一點,都可以關閉整個系統。
騰克太陽能公司已經選擇了一種更復雜的布線系統,啟發來自一種可靠型的計算機內存,稱為獨立磁盤冗余陣列(RAID:redundant array of independent disks),其中硬盤的連接方式可以維持性能,即使部分失靈。騰克太陽能公司的設計讓電流可采取許多不同的路徑,穿過太陽能電池板陣列,從而避免瓶頸出現于低性能電池,也能夠產生更多的電力,這都是電池產生的。
這種布線也可實際連接反射器,附加到太陽能板上,收集更多的光線。太陽能電池板安裝在平屋頂上時,它們通常會安裝在支架上,使角度朝向太陽,并間隔開,以防止它們彼此遮擋,在一天中都是這樣。反射器會增加一定量的光,投射到太陽能電池陣列,但它們反射陽光不均勻。因此,在傳統的太陽能電池陣列中,功率輸出局限于這樣的電池,就是接收最少量反射光的電池。新系統可以捕捉所有的能量,來自額外的反射光。“這些少量增加的成本,我們是投資在這些電子器件上,已經收回來了,再加上是一組,因為,事實上,我們基本上吸收了所有這些反射光,”達拉斯•邁爾(Dallas Meyer)說,他是騰克太陽能公司創始人和總裁。“我們已經構建了一個系統,完全是冗余的,從電池到逆變器都是這樣,”他說。“如果有什么出現故障,在這種系統中,它基本上只會很輕微地影響這種電力生產的電池。”
這種反射鏡使用的薄膜,制造者是3M公司,這種薄膜反射的只是選擇性波長的光,減少了可見眩光(visible glare)。這種材料也反射較少紅外光,這種光會過度加熱太陽能電池板,降低性能。
邁爾說,這種系統的成本大約相當于中國制造商生產的那些系統,但發電增加了50%以上,這是指一個給定的屋頂面積。輸出功率提高約25%,這是對比更昂貴的高性能系統,這種系統制造者是太陽電力公司(SunPower),他說。
新的布線方法確實有一個缺點:因為它是新的,有些銀行融資太陽能發電裝置,可能會有疑問,懷疑這種系統是否可持續使用,因為有保修期限,而這可能使融資復雜化,特拉維斯•布拉德福(Travis Bradford)說,他是一位行業分析師,也是普羅米修斯可持續發展學院(Prometheus Institute for Sustainable Development)院長。
騰克太陽能公司迄今已籌集1100萬美元風險投資,有能力每年生產10至12兆瓦的系統,現正與大公司合作,幫助提供資金支持,擔保其產品。