Luminesoivat aurinkoenergian keräimet

Christer Nyman, Ulrika Gyllenberg, Matti Leppihalme

    Research output: Book/ReportReport

    Abstract

    Tässä työssä on tutkittu luminesoivien aurinkoenergian keräimien toimintaa sekä teoreettisin että kokeellisin menetelmin. Selvitettiin keräimen teoreettisia toimintaperiaatteita ja häviömekanismeja. Monte Carlo -simulointiohjelman avulla vertailtiin erilaisia Peräimiä sekä tutkittiin keräimen koon, muodon ja väriainekonsentraation vaikutusta hyötysuhteeseen. Epäorgaanisilla väriaineilla seostettuja lasikeräimiä valmistettiin sulatusmenetelmällä. Seostusaineina käytettiin neodyymia, praseodyymia, ytterbiumia, erbiumia ja holmiumia. Seostusainekonsentraation ja -yhdistelmän vaikutusta keräimen ominaisuuksiin tutkittiin mittaamalla keräinten absorptio- ja luminesenssispektrit. Joistakin näytteistä mitattiin lisäksi luminesenssihyötysuhde ja elinikä. Mittaustulosten perusteella saatiin selville ko. aineiden optimiseostussuhde sinkkitelluriittilasimatriisissa. Epäorgaanisen keräimen kokonaishyötysuhde (< 1 %) jää kuitenkin alhaiseksi muovikeräimen hyötysuhteeseen (4 %) verrattuna. Tämä johtuu lasimatriisin absorptiosta ja lasimateriaaliin seostetun luminesenssiaineen huonosta kvanttihyötysuhteesta. Auringonsäteily vaurioittaa kuitenkin muoviperäimissä käytettyjä orgaanisia väriaineita, ja näin pienentynyt absorptiokyky vaikuttaa keräimen kokonaishyötysuhteeseen. Epäorgaaniset väriaineet absorboivat auringonvaloa hyvin eikä se vaurioita niitä, mutta ne eivät täysitehoisesti muuta sisääntulevaa säteilyä luminesenssisäteilyksi. Uusia keräinmateriaaleja on kuitenkin odotettavissa. Käyttämällä ohuita luminesoivia kalvoja suoraan aurinkoparistojen pinnalla, pariston spektrivaste UV-alueella nousee ja samalla niiden kokonaishyötysuhde kasvaa n. 14 %.
    Original languageFinnish
    Place of PublicationEspoo
    PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
    Number of pages60
    ISBN (Print)951-38-2610-4
    Publication statusPublished - 1986
    MoE publication typeD4 Published development or research report or study

    Publication series

    SeriesValtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports
    Number410
    ISSN0358-5077

    Keywords

    • solar energy
    • luminescence
    • thin film collectors
    • efficiency

    Cite this

    Nyman, C., Gyllenberg, U., & Leppihalme, M. (1986). Luminesoivat aurinkoenergian keräimet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, No. 410
    Nyman, Christer ; Gyllenberg, Ulrika ; Leppihalme, Matti. / Luminesoivat aurinkoenergian keräimet. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 60 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 410).
    @book{a3cda4c2a2984d2289e143597c8ec6eb,
    title = "Luminesoivat aurinkoenergian ker{\"a}imet",
    abstract = "T{\"a}ss{\"a} ty{\"o}ss{\"a} on tutkittu luminesoivien aurinkoenergian ker{\"a}imien toimintaa sek{\"a} teoreettisin ett{\"a} kokeellisin menetelmin. Selvitettiin ker{\"a}imen teoreettisia toimintaperiaatteita ja h{\"a}vi{\"o}mekanismeja. Monte Carlo -simulointiohjelman avulla vertailtiin erilaisia Per{\"a}imi{\"a} sek{\"a} tutkittiin ker{\"a}imen koon, muodon ja v{\"a}riainekonsentraation vaikutusta hy{\"o}tysuhteeseen. Ep{\"a}orgaanisilla v{\"a}riaineilla seostettuja lasiker{\"a}imi{\"a} valmistettiin sulatusmenetelm{\"a}ll{\"a}. Seostusaineina k{\"a}ytettiin neodyymia, praseodyymia, ytterbiumia, erbiumia ja holmiumia. Seostusainekonsentraation ja -yhdistelm{\"a}n vaikutusta ker{\"a}imen ominaisuuksiin tutkittiin mittaamalla ker{\"a}inten absorptio- ja luminesenssispektrit. Joistakin n{\"a}ytteist{\"a} mitattiin lis{\"a}ksi luminesenssihy{\"o}tysuhde ja elinik{\"a}. Mittaustulosten perusteella saatiin selville ko. aineiden optimiseostussuhde sinkkitelluriittilasimatriisissa. Ep{\"a}orgaanisen ker{\"a}imen kokonaishy{\"o}tysuhde (< 1 {\%}) j{\"a}{\"a} kuitenkin alhaiseksi muoviker{\"a}imen hy{\"o}tysuhteeseen (4 {\%}) verrattuna. T{\"a}m{\"a} johtuu lasimatriisin absorptiosta ja lasimateriaaliin seostetun luminesenssiaineen huonosta kvanttihy{\"o}tysuhteesta. Auringons{\"a}teily vaurioittaa kuitenkin muoviper{\"a}imiss{\"a} k{\"a}ytettyj{\"a} orgaanisia v{\"a}riaineita, ja n{\"a}in pienentynyt absorptiokyky vaikuttaa ker{\"a}imen kokonaishy{\"o}tysuhteeseen. Ep{\"a}orgaaniset v{\"a}riaineet absorboivat auringonvaloa hyvin eik{\"a} se vaurioita niit{\"a}, mutta ne eiv{\"a}t t{\"a}ysitehoisesti muuta sis{\"a}{\"a}ntulevaa s{\"a}teily{\"a} luminesenssis{\"a}teilyksi. Uusia ker{\"a}inmateriaaleja on kuitenkin odotettavissa. K{\"a}ytt{\"a}m{\"a}ll{\"a} ohuita luminesoivia kalvoja suoraan aurinkoparistojen pinnalla, pariston spektrivaste UV-alueella nousee ja samalla niiden kokonaishy{\"o}tysuhde kasvaa n. 14 {\%}.",
    keywords = "solar energy, luminescence, thin film collectors, efficiency",
    author = "Christer Nyman and Ulrika Gyllenberg and Matti Leppihalme",
    year = "1986",
    language = "Finnish",
    isbn = "951-38-2610-4",
    series = "Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports",
    publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
    number = "410",
    address = "Finland",

    }

    Nyman, C, Gyllenberg, U & Leppihalme, M 1986, Luminesoivat aurinkoenergian keräimet. Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports, no. 410, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

    Luminesoivat aurinkoenergian keräimet. / Nyman, Christer; Gyllenberg, Ulrika; Leppihalme, Matti.

    Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 60 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 410).

    Research output: Book/ReportReport

    TY - BOOK

    T1 - Luminesoivat aurinkoenergian keräimet

    AU - Nyman, Christer

    AU - Gyllenberg, Ulrika

    AU - Leppihalme, Matti

    PY - 1986

    Y1 - 1986

    N2 - Tässä työssä on tutkittu luminesoivien aurinkoenergian keräimien toimintaa sekä teoreettisin että kokeellisin menetelmin. Selvitettiin keräimen teoreettisia toimintaperiaatteita ja häviömekanismeja. Monte Carlo -simulointiohjelman avulla vertailtiin erilaisia Peräimiä sekä tutkittiin keräimen koon, muodon ja väriainekonsentraation vaikutusta hyötysuhteeseen. Epäorgaanisilla väriaineilla seostettuja lasikeräimiä valmistettiin sulatusmenetelmällä. Seostusaineina käytettiin neodyymia, praseodyymia, ytterbiumia, erbiumia ja holmiumia. Seostusainekonsentraation ja -yhdistelmän vaikutusta keräimen ominaisuuksiin tutkittiin mittaamalla keräinten absorptio- ja luminesenssispektrit. Joistakin näytteistä mitattiin lisäksi luminesenssihyötysuhde ja elinikä. Mittaustulosten perusteella saatiin selville ko. aineiden optimiseostussuhde sinkkitelluriittilasimatriisissa. Epäorgaanisen keräimen kokonaishyötysuhde (< 1 %) jää kuitenkin alhaiseksi muovikeräimen hyötysuhteeseen (4 %) verrattuna. Tämä johtuu lasimatriisin absorptiosta ja lasimateriaaliin seostetun luminesenssiaineen huonosta kvanttihyötysuhteesta. Auringonsäteily vaurioittaa kuitenkin muoviperäimissä käytettyjä orgaanisia väriaineita, ja näin pienentynyt absorptiokyky vaikuttaa keräimen kokonaishyötysuhteeseen. Epäorgaaniset väriaineet absorboivat auringonvaloa hyvin eikä se vaurioita niitä, mutta ne eivät täysitehoisesti muuta sisääntulevaa säteilyä luminesenssisäteilyksi. Uusia keräinmateriaaleja on kuitenkin odotettavissa. Käyttämällä ohuita luminesoivia kalvoja suoraan aurinkoparistojen pinnalla, pariston spektrivaste UV-alueella nousee ja samalla niiden kokonaishyötysuhde kasvaa n. 14 %.

    AB - Tässä työssä on tutkittu luminesoivien aurinkoenergian keräimien toimintaa sekä teoreettisin että kokeellisin menetelmin. Selvitettiin keräimen teoreettisia toimintaperiaatteita ja häviömekanismeja. Monte Carlo -simulointiohjelman avulla vertailtiin erilaisia Peräimiä sekä tutkittiin keräimen koon, muodon ja väriainekonsentraation vaikutusta hyötysuhteeseen. Epäorgaanisilla väriaineilla seostettuja lasikeräimiä valmistettiin sulatusmenetelmällä. Seostusaineina käytettiin neodyymia, praseodyymia, ytterbiumia, erbiumia ja holmiumia. Seostusainekonsentraation ja -yhdistelmän vaikutusta keräimen ominaisuuksiin tutkittiin mittaamalla keräinten absorptio- ja luminesenssispektrit. Joistakin näytteistä mitattiin lisäksi luminesenssihyötysuhde ja elinikä. Mittaustulosten perusteella saatiin selville ko. aineiden optimiseostussuhde sinkkitelluriittilasimatriisissa. Epäorgaanisen keräimen kokonaishyötysuhde (< 1 %) jää kuitenkin alhaiseksi muovikeräimen hyötysuhteeseen (4 %) verrattuna. Tämä johtuu lasimatriisin absorptiosta ja lasimateriaaliin seostetun luminesenssiaineen huonosta kvanttihyötysuhteesta. Auringonsäteily vaurioittaa kuitenkin muoviperäimissä käytettyjä orgaanisia väriaineita, ja näin pienentynyt absorptiokyky vaikuttaa keräimen kokonaishyötysuhteeseen. Epäorgaaniset väriaineet absorboivat auringonvaloa hyvin eikä se vaurioita niitä, mutta ne eivät täysitehoisesti muuta sisääntulevaa säteilyä luminesenssisäteilyksi. Uusia keräinmateriaaleja on kuitenkin odotettavissa. Käyttämällä ohuita luminesoivia kalvoja suoraan aurinkoparistojen pinnalla, pariston spektrivaste UV-alueella nousee ja samalla niiden kokonaishyötysuhde kasvaa n. 14 %.

    KW - solar energy

    KW - luminescence

    KW - thin film collectors

    KW - efficiency

    M3 - Report

    SN - 951-38-2610-4

    T3 - Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports

    BT - Luminesoivat aurinkoenergian keräimet

    PB - VTT Technical Research Centre of Finland

    CY - Espoo

    ER -

    Nyman C, Gyllenberg U, Leppihalme M. Luminesoivat aurinkoenergian keräimet. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1986. 60 p. (Valtion teknillinen tutkimuskeskus. Tutkimuksia - Research Reports; No. 410).