Uw vergelijking is gedeeltelijk correct. Je hebt de energie per foton berekend ($ \ hbar \ nu $), maar je hebt het aantal fotonen verwaarloosd. Daarom komen de eenheden niet overeen (vermogen is energie per tijdseenheid, terwijl je alleen energie hebt voor elk foton).

Het ideale vermogen (energie per tijdseenheid) hangt af van de oppervlakte van de zonnepaneel, $ A_p $, het aantal fotonen dat erop valt per tijdseenheid ($ \ Phi $) en de energie van elk foton, $ E $, zodanig dat $ W_ {Ideal} = A_p \ cdot \ Phi \ cdot E $ .

Een lens of spiegel kan licht (een stroom fotonen) op een klein gebied richten. Onder werkelijk ideale omstandigheden zou het gebied van de lens ($ A_L $) $ A_p $ in de bovenstaande formule vervangen. Dus als de lens groter is dan het zonnepaneel, kan deze een grotere flux van fotonen opvangen en deze naar het paneel sturen, waardoor het vermogen toeneemt.

Ja, het verhogen van de verlichting op een zonnecel door lenzen of spiegels te gebruiken, verhoogt het elektrisch vermogen.

Er zijn echter beperkende factoren. Het rendement van een zonnecel neemt af met de temperatuur. De stroom blijft ongeveer evenredig met de fotonflux, maar de nullastspanning daalt naarmate de halfgeleiderovergang wordt verwarmd. Toch levert meer flux meer vermogen op, hoewel niet helemaal lineair.

Blijf doorgaan, en de zonnecel wordt zo heet dat de halfgeleider waaruit hij is gemaakt niet langer als een halfgeleider werkt. Dat is ongeveer 150 ° C voor silicium. Als je de cel koel kunt houden, kun je hem raken met een hogere fotonflux. Andere niet-lineaire effecten beginnen echter in de weg te zitten en u begint een afnemend rendement te krijgen bij hoge fluxniveaus.

Hoe groter de fotonendichtheid bij de gewenste frequentie, hoe meer vermogen naarmate de fotonen de elektronen van de halfgeleider exciteren naar hogere energie-orbitalen naar de bandafstand en verder. Dat gezegd hebbende, zoals Olin zei, is de toename niet lineair. Uiteindelijk, als de temperatuur stijgt, resulteert de verhoogde fotonintensiteit in steeds afnemende toenames in vermogen.

Mijn suggestie zou zijn om lensfilters en andere methoden te gebruiken om de fotongolflengten te verwerpen die niet gunstig zijn. We willen alleen de fotonen van de golflengte die zijn afgestemd om de elektronen over de bandafstand voor die specifieke halfgeleider te exciteren.

Fotonen die dit niet doen, veroorzaken alleen een temperatuurstijging. Dus je wilt de fotonendichtheid van alleen de fotonen die relevant zijn verhogen.

Je kunt de zonnepanelen echt koelen met aluminium koellichamen eronder die er water doorheen laten stromen voor waterverwarmingsdoeleinden. Ik zag zo'n opstelling op een beurs. Het was van een Spaans bedrijf, maar ik herinner me de naam niet. De opstelling combineerde zonne-energie voor zowel elektriciteit als convectieve waterverwarming.

Aan de Universiteit van Michigan is een nieuwe manier ontdekt om zonne-energie om te zetten. Kijk op: https://phys.org/news/2011-04-solar-power-cells-hidden-magnetic.html

Het maakt gebruik van de magnetische component van licht die zich manifesteerde wanneer licht met hoge intensiteit door een transparant maar niet elektrisch geleidend materiaal gaat, bijvoorbeeld glas. Het licht moet gericht zijn op een intensiteit van 10 miljoen watt per vierkante centimeter. Zonlicht op zichzelf is niet zo intens, maar er wordt gezocht naar nieuwe materialen die bij lagere intensiteiten zouden werken.

Uw concentratie van licht met behulp van lenzen en spiegels heeft een beperkt potentieel om meer energie uit de conventionele zonnecel te halen , maar het zou zeker de elektrische energie verhogen met deze nieuwe methode.