Die einfache Antwort lautet, dass die beiden Geräte völlig unterschiedlich funktionieren.

Solarkocher sowie sogenannte ' Solarthermiekollektoren ' fokussieren das Sonnenlicht, um etwas zu erhitzen (einen Topf in einem Herd, etwas Öl oder Keramik). und die Wärme wird dann irgendwohin übertragen, wo sie Elektrizität erzeugt, normalerweise durch eine Dampfmaschine. Je mehr Wärme, desto besser.

Solarmodule nutzen dagegen den Photovoltaikeffekt, der Licht direkt in elektrische Energie umwandelt. Licht regt Elektronen zum Leitungsband an und der Strom wird dann irgendwo übertragen. Zu viel Wärme zerstört jedoch die verwendeten Materialien, sodass das Fokussieren eine sehr schlechte Idee sein kann.

Obwohl die anderen Antworten richtig sind, fehlt ihnen meiner Meinung nach der Hauptpunkt. Normalerweise arbeiten Sonnenkollektoren unabhängig von ihrer Ausrichtung. Ihre Leistung mag optimal sein, wenn sie direkt auf die Sonne ausgerichtet ist. Wenn die Sonne jedoch bei 45 °, 90 ° scheint oder wenn es bewölkt ist, empfangen sie immer noch Photonen und erzeugen immer noch Elektrizität.

Fokussierende Spiegel jedoch müssen direkt auf die Sonne gerichtet sein, um von Nutzen zu sein. Um sie auf einem Solar-Photovoltaik-Array zu verwenden, müsste der Benutzer das Array ständig drehen, was einen Sun-Tracker und einen erheblichen mechanischen Aufwand erfordert. Für einen Herd, der etwa eine halbe Stunde lang verwendet wird, ist dies kein Problem. Solar-PV-Anlagen sollten jedoch den ganzen Tag in Betrieb sein, während sich die Erde dreht, wodurch sich die relative Position der Sonne ändert.

Schließlich ist das Sonnenlicht nicht knapp. Wenn wir mehr Strom benötigen, ist es normalerweise billiger, mehr Sonnenkollektoren hinzuzufügen, als den gesamten Aufwand für das Hinzufügen von Fokussierspiegeln und der Infrastruktur zu übernehmen, um unser gesamtes Array zu drehen.

Siehe auch : https://physics.stackexchange.com/a/78848/6319 , https://physics.stackexchange.com / a / 78918/6319 , https://sustainability.stackexchange.com/a/2788/106 .

Das Konzept der Verwendung von Spiegeln zum Fokussieren von Licht auf eine Photovoltaikzelle wurde in Betracht gezogen.

Siehe zum Beispiel SPIEGELREFLEKTIERENDE KOSTENEFFEKTIVES PV-SOLARENERGIEKONZENTRATIONSSYSTEM

Die relativen Kosten der Spiegel gegenüber den Zellen müssen berücksichtigt werden.

Durch unvollständige Reflexion und Geometrie geht etwas Licht verloren.

Auch wenn das Licht zu intensiv ist Die Zelle könnte beschädigt oder gesättigt sein.

Von Zeit zu Zeit gibt es Produkte mit Fokussiergeräten. Einige Konzepte verwenden Spiegel, andere billige Kunststofflinsen.

Abgesehen von den in den anderen Antworten beschriebenen "Schäden" gibt es einige andere zwingende Gründe, diesen Ansatz nicht zu wählen:

1. Kosten: Dies ist möglicherweise weniger intuitiv, aber die Herstellung und Installation von Solarmodulen ist ein ziemlich einfacher Prozess. Solarmodule sind in vielerlei Hinsicht heute Standardhardwaremodule. Sie möchten, dass der Herstellungsprozess einfach, der Versand einfach und die Installation einfach ist. Nehmen wir an, Sie könnten zusätzliche 10-20% mehr Leistung herausdrücken (deutlich mehr als dies könnte zu Überhitzung führen). Bei aktuellen Kosten von 0,70 USD / Watt im unteren Preissegment für Solarmodule im unteren Preissegment wäre es für ein großes 200-Watt-Modul (200 * 0,70 = 140 USD) möglicherweise kostengünstig, wenn sich die Großhandelskosten der Spiegel nur addieren würden bis zu 20% der Kosten, also in diesem Fall 28 USD. Meine Vermutung ist, dass die mit Installation und Versand verbundenen Kosten die Wettbewerbsfähigkeit beeinträchtigen würden, aber ich kann nicht mit diesen Zahlen sprechen.

2. Schaden: Das glaube ich nicht am meisten PVs könnten mehr als 20% zusätzliches Sonnenlicht ohne zusätzliche temperaturregulierende Hardware verarbeiten. Sie könnten Kühlkörper und / oder Lüfter hinzufügen, aber diese Ausrüstung würde Ihre Kosten erhöhen. Wie würde sich die Lebensdauer der PV-Zelle ändern, selbst wenn Sie eine angenehme Temperatur aufrechterhalten könnten? (Ich bin mir nicht sicher.) Übrigens ist es auch möglich, die von Ihren PV-Zellen ausgehende Wärme zu nutzen und diese Energie zu nutzen, um heißes Wasser bereitzustellen oder Ihr Zuhause zu heizen. Dies würde die Frage viel komplizierter machen, so dass ich nicht darauf eingehen werde.

3. Installation und Wartung: Eine flache Struktur ist viel einfacher zu warten, weniger Bruchgefahr leichter zu reinigen. Und wenn ein Spiegel / Panel bricht, schmutzig wird oder mehr Sonne bekommt als die anderen, die Sie ausgeben, ist dies das gleiche wie ohne Spiegel aufgrund von # 4:

4. Schattierung und die Auswirkungen ungleichmäßiger Belichtung: Wikipedia hat ein gutes Stück dazu, http://en.wikipedia.org/wiki/Photovoltaic_system#Shading_and_dirt, um zusammenzufassen: "Photovoltaic Die elektrische Leistung der Zelle reagiert sehr empfindlich auf Schattierungen. Die Auswirkungen dieser Schattierung sind bekannt. Wenn selbst ein kleiner Teil einer Zelle, eines Moduls oder eines Arrays schattiert wird, während sich der Rest im Sonnenlicht befindet, sinkt die Leistung aufgrund des internen Kurzschlusses dramatisch -Schaltung '(die Elektronen kehren ihren Kurs durch den schattierten Teil des pn-Übergangs um). " Wenn das Gegenteil der Fall ist, dass eine PV-Zelle im Vergleich zu den anderen zusätzliches Sonnenlicht erhält, wird der gleiche begrenzende Effekt beobachtet. Wenn Sie also Spiegel auf einem Panel in einem Array und nicht auf den anderen platzieren, hat dies keine wirklichen Auswirkungen.

5. Speicherplatz: Dies ist nicht immer ein Problem, aber für viele Projekte Das Ziel ist es, so viel Leistung wie möglich in den nutzbaren Raum zu stecken. Spiegel sind von Natur aus weniger effizient als zusätzliche Photovoltaikzellen.

Das Problem mit Spiegeln besteht darin, dass sie ständig auf die Paneele gerichtet sind. Konstante Wärme verringert die Leistung eines Paneels und zu viel Licht verbrennt das Paneel und verkürzt dessen Lebensdauer. Wenn Sie Spiegel hinzufügen, backen Sie die Paneele in voller Sonne.

Und Solarkocher haben sie, weil sie nur für eine begrenzte Zeit verwendet werden und keine Schäden verursacht werden. Außerdem würde die Verwendung von Spiegeln zu einem effizienten Kochen führen

Sonnenkollektoren sind Halbleiter. Das Sonnenlicht drückt Ladungsträger "stromaufwärts" - überquert den Übergang in Richtung höherer Energie.

Wenn ein Halbleiter warm wird, werden Ladungsträger in das Leitungsband angeregt - dies führt zu einem Verlust der Ladung. Je heißer das Gerät ist, desto schlimmer wird es - bis Sie zu einem Punkt kommen, an dem Sie die Materialeigenschaften irreversibel ändern.

Hier ist ein Gleichnis:

Stellen Sie sich vor, Sie versuchen, Wasser zu entfernen unterhalb des Damms bis oberhalb des Damms, damit Sie ein Wasserkraftwerk betreiben können. Der Damm ist die Verbindungsstelle, das Wasser sind die Ladungsträger und das einfallende Licht liefert die Energie, um das Wasser stromaufwärts zu transportieren. Hitze macht den Damm undicht - wenn Sie möchten, erzeugt er Wellen auf dem See, sodass Wasser über den Damm schwappt. Und wenn die Wellen zu groß werden, bricht der Damm.

Etwas anderes, von dem ich glaube, dass es nicht erwähnt wurde - die meisten Solarmodule sind durch die niedrigste Leistung begrenzt, die von einer Zelle im Array erzeugt wird. Um die Leistung durch Reflexion zu steigern, müssten Sie sicherstellen, dass das reflektierte Licht das gesamte Panel bedeckt, um etwas daraus zu gewinnen. Dies verstärkt natürlich die Vorschläge - das Hinzufügen von Leistung durch Hinzufügen von Reflektoren ist nicht so einfach, wie es sich anhört. Dies erhöht die Komplexität des Systemdesigns erheblich. Das Hinzufügen eines weiteren Panels ist wahrscheinlich sowohl hinsichtlich der direkten Kosten als auch der Arbeits- / Konstruktionskosten wirtschaftlicher.

Solarkocher müssen ein Lichtvolumen auf einen Bereich konzentrieren, um an diesem Punkt mehr Intensität / Wärme bereitzustellen (abhängig von der Menge an Photonen ).

Das Arbeitsprinzip von Sonnenkollektoren ist der photoelektrische Effekt (zuerst mit quantenmechanischer Erklärung von A. Einstein erklärt), bei dem die Frequenz der Photonen die dominierende Rolle für den Effekt spielt Mit anderen Worten, wenn die Frequenz der Photonen nicht richtig ist, wird kein Strom erzeugt, egal wie viele Photonen konzentriert sind. Die Anzahl der Photonen im photoelektrischen Effekt spielt nur eine untergeordnete Rolle (gemäß den nachstehenden Kommentaren).

Die Energie der Photonen (quantenmechanisch) ist proportional zur Frequenz der Photionwelle (nicht zur Menge / Anzahl der Photonen). Andererseits ist die Photonenintensität / -leuchtkraft proportional zur Anzahl der Photonen.

Der photovoltaische Effekt steht in direktem Zusammenhang mit dem photoelektrischen Effekt und dem Verhältnis der Photonenenergie zur Photonenfrequenz.

In dieser Hinsicht benötigen Solarkocher eine Möglichkeit, mehr Photonen auf einen bestimmten Bereich zu konzentrieren, während Solarmodule dies nicht tun, und deshalb können Solarmodule im Gegensatz zu Solarkochern auch an bewölkten Tagen Strom erzeugen.