عنوان اختراع: كلكتور خورشیدی سهموی‌خطی با قابلیت تولید مستقیم برق و حرارت

خلاصه اختراع

كلكتور خورشیدی سهموی‌خطی با قابلیت تولید مستقیم برق و حرارت، كه در قالب این اختراع ارائه شده است، در زمینه بهینه سازی سیستم‌های تركیبی فوتوولتائیك-حرارتی ( PVT)، با هدف طراحی و پیاده سازی كلكتوری با عملكرد بهتر جهت جایگزینی با كلكتور‌های حرارتی نیروگاه‌های خورشیدی سهموی خطی موجود می‌باشد. نگرانی‌های زیست محیطی ناشی از رشد روز افزون مصرف منابع فسیلی به عنوان سوخت و كاهش سهم این منابع در تأمین مواد اولیه صنعت، سبب شده تا پژوهشگران به ضرورت تغییر منابع انرژی جهان به سمت بهره‌برداری از منابع انرژی پایدار، پی ببرند. در سالهای اخیر استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان غنی‌ترین منبع انرژی در میان سایر منابعِ تجدید‌پذیر، با بهره گیری از تكنولوژی فوتوولتائیك بسیار مورد توجه بوده است، اما عواملی چون: هزینه اولیه بالا، راندمان پایین الكتریكی؛ مانع از پیاده‌سازی وسیع این سیستم ها شده است. مطالعه روی سیستم‌های تركیبی فوتولتائیك-حرارتی (PVT) با هدف افزایش راندمان كاری سلول‌های فوتوولتائیك و اقتصادی‌‌كردن كاربرد این سیستم‌ها از مهمترین راهكار‌ها به شمار می آید. ولی تلاش‌های صورت گرفته، علی‌رغم در برداشتن هزینه‌ بالا، تأثیر بسیار اندكی را روی افزایش راندمان الكتریكی این سیستم‌ها داشته است. اساسی‌ترین راهكار ارائه شده در این طرح برای افزایش بهرهوری سیستم‌های فوتوولتائیك و كاهش هزینه‌های اولیه این تكنولوژی، استفاده از سیستم متمركزكننده سهموی خطی است. به این منظور كلكتوری چندلایه از یك سیستم تركیبی فوتوولتائیك-حرارتی ساخته و در كانون این متمركزكننده قرار داده شد. جهت افزایش ظرفیت تولید الكتریكی این سیستم، از مدول ترموالكتریك نیز در ساختار كلكتور استفاده شده است. با ساخت نمونه آزمایشگاهی این طرح و تست عملكرد الكتریكی و حرارتی آن، نتایج مناسبی به دست آمده است كه نشان‌دهنده پتانسیل مناسب این كلكتور جهت جایگزینی با كلكتورهای حرارتی نیروگاه‌های سهموی خطی موجود می‌باشد.