Зміст
Фотоелектричні сонячні панелі перетворюють сонячне світло в електрику, тож ви можете подумати, що чим більше сонячного світла, тим краще. Це не завжди вірно, тому що сонячне світло складається не лише із світла, яке ви бачите, але й із невидимого інфрачервоного випромінювання, яке переносить тепло. Ваша сонячна панель буде чудовою, якщо вона отримує багато світла, але в міру нагрівання її продуктивність погіршується.
Енергія від фотоелектрики
Фотоелектричні сонячні панелі - це збірки окремих комірок, виготовлені з напівпровідникового матеріалу. Напруга, яку випускає сонячний елемент, здебільшого визначається вибором напівпровідника та деталями шарів напівпровідника. Кремнієві сонячні батареї - найпоширеніший вибір - виводять близько половини вольт з кожної комірки. Струм, що генерується сонячною батареєю, є функцією кількості сонячного світла, яке потрапляє на неї. Чим більше сонячного світла потрапляє на нього, тим більше струму він буде генерувати, аж до меж осередку. Електрична потужність - це добуток поточного часу напруги. Невелика сонячна панель могла б мати 36 осередків, з'єднаних для отримання близько 18 вольт при струмі 2 Ампер. Ця сонячна панель оцінювалася б на 18 вольт х 2 ампер = 36 Вт пікової потужності. Якщо він освітлюється протягом години, то він генерує 36 ват-годин енергії.
Падіння напруги
Виробники панелей сонячних батарей випробовують свою продукцію при стандартних умовах 25 градусів Цельсія (77 градусів за Фаренгейтом) з інсоляцією 1000 Вт на квадратний метр. Ізоляція - це міра кількості сонячної енергії, яка потрапляє на кожен квадратний метр перпендикулярно напрямку сонячного світла. Інсоляція може бути вище 1000 Вт на квадратний метр близько полудня в дуже ясні дні, і це змусить вашу сонячну панель генерувати більше струму, що означає більше енергії. На жаль, це інша історія з температурою. Коли температура сонячних батарей піднімається вище 25 градусів Цельсія, струм дуже незначно піднімається, але напруга зменшується швидше. Чистий ефект - це зменшення вихідної потужності зі збільшенням температури. Типові кремнієві сонячні батареї мають температурний коефіцієнт приблизно від -0,4 до -0,5 відсотка. Це означає, що на кожен градус Цельсія, старший за 25, вихідна потужність з масиву знизиться на цей відсоток. При 45 градусах Цельсія (113 градусів за Фаренгейтом) 40-ваттова сонячна панель з коефіцієнтом температури -0,4 виробляла б менше 37 Вт.
Зміна температури
Продуктивність вашої сонячної панелі котирується при 25 градусах Цельсія, і вона знижується в міру підвищення температури. На щастя, вона знову зростає, коли температура падає. Якщо ви перебуваєте в помірному регіоні, продуктивність, яку ви втратите в літню спеку, повернеться в прохолодні, ясні зимові дні. Якщо це недостатньо для вас втіхи, ви також можете побудувати свій сонячний масив, щоб скористатися природними ефектами охолодження вітрів, що направляють струми, щоб віднести тепло від сонячних панелей. Для систем, встановлених на даху, це може бути настільки просто, як гарантувати, що ви залишаєте 6 дюймів місця між панелями та дахом. Ви можете взяти більш активний підхід до охолодження, використовуючи випарне охолодження - за допомогою випаровування води для охолодження панелей так само, як піт охолоджує вашу шкіру в спекотний день.
Інші сонячні матеріали
Альтернатива традиційним кремнієвим сонячним батареям поставляється у вигляді тонкоплівкових панелей. Вони виготовлені з різних напівпровідникових матеріалів, а їх температурний коефіцієнт становить лише близько половини, ніж кремній. Тонкоплівкові панелі не починають з такою високою ефективністю, як фотоелектричні кристалічні кремнієві, але їх менша чутливість до більш високих температур робить їх привабливим варіантом для дуже гарячих місць. Тонкі плівкові панелі використовуються точно так само, як і їх кристалічні аналоги, але вони, як правило, на пару відсотків менш ефективні. Їх температурний коефіцієнт коливається від -0,2 до -0,3 відсотка. Є й інші кристалічні матеріали, які починають з більш високим ККД, ніж кремній, а також мають позитивний коефіцієнт температури. Це означає, що вони покращуються в міру підвищення температури. Вони також дуже дорогі, що обмежує їх використання деякими спеціалізованими програмами. Зрештою, однак, вони могли пробитися до житлових будинків.