Projekt: LED Lichttisch für Experimente mit Solarzellen

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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Solar-Fan
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Fr, 24.07.09, 16:17

Hallo forum!

Ich arbeite bei einer Photovoltaik-Firma und befasse mich mit Dünnschichtsolarzellen. Um die Leistung dieser Zellen genau zu bestimmen, muss man sie vorher beleuchten (light soaking = mit licht vollsaugen). Ich habe bereits zwei Lösungen versucht, einmal mit großen Baustrahlern (sehr heiß, viel Strom) und einmal mit Leuchtstoffröhren (zu schwach). Jetzt sind die LEDs dran! :idea:

Ich habe bereits ein wenig auf www.leds.de geschmökert und fand diese Lösung ganz praktikabel:

http://www.leds.de/p512/LED_Leisten_Mod ... 440lm.html
2 x Extreme-Line-Plus (weiß 8 Cree Q5 LEDs, 1440lm) + doppelkühlkörper + 24V Netzteil (+ brauche ich sonst noch was???)

Was sagt ihr dazu? Meine Anforderungen sind eigentlich einfach: So viel Power wie möglich! :twisted:
Habt ihr andere Vorschläge für eine LED Leiste? Gibt es vielleicht Leisten mit noch mehr Power? Stromverbrauch, Kühlung (Kühlkörpergröße) spielt keine Rolle. 30cm breit sollte die Leiste aber mindestens sein.

Vielen Dank schonmal für eure Hilfe, ich bin mal gespannt auf eure Vorschläge!!

Grüße
Stefan
URS
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Fr, 24.07.09, 16:37

Zuerst einmal herzlich Willkommen im Forum!

"light soaking"? Und beim Auswringen kommt wieder Licht raus, wie bei den Bürgen von Schilda, die Licht in Säcken ins Rathaus gebracht haben, weil sie die Fenster vergessen hatten? :wink:

Wie groß sind denn die Solarzellen?
Bevorzugen sie bestimmte Wellenlängen? Gerade Leuchtstoffröhren setzen Weiß gerne aus drei schmalen Banden zusammen, statt wie die Sonne ein kontinuierliches Spektrum zu nehmen.
Sind Deine Solarzellen bei blauem Licht effektiver als bei Infrarot?
Wie dünn ist die Schicht? Kann man durchsehen, also vielleicht sogar Licht auf beiden Seiten machen?

Eine Produktempfehlung habe ich gerade nicht. Aber aus den Crees kommt tatsächlich eine Menge Licht.
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Sailor
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Fr, 24.07.09, 16:41

Zunächst einmal herzlich Willkommen im Forum!

Wie groß soll die zu beleuchtende Fläche sein und wie viel Licht wird an der Oberfläche der Solarzellen benötigt und welche Lichtfarbe?

Bei den Röhren hast Du das Problem, dass selbst bei ausreichender Lichtstärke zu wenig Licht in die Zelle kommt, weil deren Licht nicht gerichtet ist und daher ein sehr großer Anteil durch Oberflächenreflektion verloren geht (von dem Licht, das in "falschen Richtungen" durch die Form der Röhre austritt mal abgesehen).
Solar-Fan
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Mo, 27.07.09, 08:54

Hallo und vielen Dank für die Antworten! (Ich hatte am Wochenende kein inet... kotz)

Also zu euren Fragen:
Größe:
Die Solarzellen sind 21cm x 10cm. Ein ganzes Modul wäre knapp 1m x 2m. Ich wollte es erst einmal auf Zellebene testen. Also passen die 30cm langen Extreme-lines ganz gut. Man muss nicht alles mit einmal ausleuchten, man kann auch mit den LEDs hin und herfahren.
Spektrum:
Wow sehr gut... und Ich dachte, die Info lass ich anfangs lieber weg, damit ich den Beitrag nicht zuspame :-]
Ich habe bereits bei den Cree LEDs im Datenblatt geguckt, dass passt bei weißen LEDs ja generell ganz gut?!?! ich brauche vor allem Blau (hat ja einen 450nm peak) und alles über 520nm (sieht ja auch ganz gut aus...)
Leistung:
So viel wie möglich! Spektral verteilt vor allem im Blau und Gelb/Rot. Bei den Baustrahlern hat man rotverschoben eben noch eine ganze Menge Infrarot dabei, was vieeeel zu heiß ist. Und die Leuchtstoffröhren strahlen wie von Sailor angesprochen viel zu diffus.

Meine Frage:
LED Leiste über 30cm lang mit weißen LEDs, die möglichst wenig kostet und schön viel Leistung umsetzt!
Vielleicht habt ihr noch ein paar geheimtipps!!

Just 4 info:
Lightsoaking ist ein Phänomen bei Dünnschichtsolarzellen (CIGS-Solarzellen). Bestrahlt man die Zellen mit Licht, sättigen sich Defektstellen im Halbleiter ab, so dass die Leistung steigt. Der vollständige Lightsoaking Effekt benötigt mehrere Sonnenstunden. Ein kurzzeitigen Effekt kann man jedoch schon mit einer knappen Minute (1000W/m2) erreichen.
Die solaraktive Schicht ist 2µm dick. Auf der Rückseite ist Edelstahlfolie (nix mit durchschaun ;-).

ps: ich hab noch nie probiert, die Zellen danach auszuwringen ;-)
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Sailor
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Mo, 27.07.09, 10:02

Dann sehe ich die Extreme-Line mit den Crees als geeignet an.

Das Netzteil dazu sollte eine Spannung zwischen 18 und 24 Volt liefern.

Günstiger kommst Du auch beim Eigenbau nicht hin.
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Mo, 27.07.09, 11:55

Soweit ich weiß reagieren Solarzellen nur bei einer bestimmten Wellenlänge richtig gut, d.h. die LED-Leuchtfarbe wäre darauf abzustimmen, bzw. bei weißen LEDs das Spektrum zu beachten. (Aber da erzähle ich jemandem, der in der Solarzellenproduktion/Vermessung arbeitet sicher nichts neues)
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Mo, 27.07.09, 12:53

Cool, vielen Dank für die Antworten!

Wegen dem Netzteil: Auf der www.leds.de seite wird für die extreme lines ein 12V netzteil als Zubehör empfohlen. Das ist ja dann quatsch oder?

Hat sonst vielleicht noch jemand eine Idee für eine superhelle LED leiste?

Nochmal vielen dank für die schnellen antworten!! Ich werde euch auf dem laufenden halten! :-]
Grüße
Stefan
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Mo, 27.07.09, 13:05

Solar-Fan hat geschrieben: Wegen dem Netzteil: Auf der http://www.leds.de seite wird für die extreme lines ein 12V netzteil als Zubehör empfohlen. Das ist ja dann quatsch oder?
Das ist nicht direkt eine Empfehlung, sondern zeigt nur an, was Kunden noch zusätzlich gekauft haben, die sich diese Leiste zulegten.
Ob diese Kunden das Netzteil wirklich für die Leiste gekauft haben, weiss man dadurch nicht. Ist etwas irreführend.

Fakt ist, dass dieses 12V 800mA Netzteil vorn und hinten nicht reicht. Die LEDs werden auf der Leiste wohl mit 700mA betrieben. Sonst käme man nicht auf die 1440lm.
Damit kommen wir auf irgendwas bei 17-18W für die Leiste.
Bei 12V wären also schon etwa 1,5A nötig, wenn man die Verluste der KSQ weglässt.
Bei 24V wären es dann noch 0,75A, wieder ohne KSQ Verluste.

Ein Netzteil im Bereich 18-24V sollte also schon über 1A liefern können.
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Sailor
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Mo, 27.07.09, 13:14

Ja, das sollte auch geändert werden. Die richtigen Werte für das Netzteil findest Du im Datenblatt (Link unten beim Artikel), und danach ist der effiziente Bereich wie ich oben geschrieben habe.

Bei 12 Volt kann man wohl im Dunkeln erkennen, wo die Leiste liegt ....

Ich bevorzuge zur Zeit Cree-LED´s, nicht nur wegen ihrer Effizienz, sondern auch wegen der gleichbleibenden Qualität.

Einige Mitglieder des Forums sind auch von dieser Leiste begeistert. Ob sie in Dein Spektrum passt, stellst Du am besten selbst fest, dazu das Datenblatt.
Solar-Fan
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Mo, 27.07.09, 13:45

Danke wiedermal für die super schnellen Antworten!

Zum Netzteil: Ich nehme einfach ein 24V Netzteil, das sollte dann ja schon passen mit 1A pro Leiste!
http://www.leds.de/p206/Zubehoer/Strom_ ... A_24V.html


Zur SMD Leiste: Das spektrum ist fast genau wie bei den Cree LEDs. Würde also auch passen. Aber ich denke, ich probiers mal mit den Crees!

Grüße
Stefan
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