Techniklexikon

Konzentratorzelle

Energietechnik, regenerierbare Energiequellen, mit einem abbildenden oder nichtabbildenen optischen System sowie einem Nachführungssystem gekoppelte Solarzelle. Mit Konzentratorzellen kann das bisher noch relativ teure Solarzellenmaterial besser ausgenutzt werden. Anwendungen finden sich hauptsächlich im Weltraum, wo sämtliches auftreffendes Licht aus direkter Strahlung besteht sowie in Wüstenregionen mit sehr hohem Anteil an direkter Sonnenstrahlung. Neben der besseren Materialausnutzung lässt sich bei Konzentration auch ein erhöhter Wirkungsgrad erzielen. In einfachster Betrachtung ergibt sich diese Erhöhung aus dem Anstieg der Leerlaufspannung

der Solarzelle, I_sc: Kurzschlussstrom, I₀: Sperrstrom, n: Idealitätsfaktor, mit n ~ ln(C), C: Konzentrationsfaktor.

Konzentratorzelle: Theoretischer AM1 (Amplitudenmodulation)Wirkungsgrad einer GaAs-Solarzelle als Funktion des Konzentrationsfaktor für verschiedene Serienwiderstände. Man erkennt, dass der Serienwiderstand bei höheren Konzentrationsfaktoren den Wirkungsgrad stark beeinträchtigt.