خرج الواط من الألواح الشمسية

تتكون الألواح الشمسية من عدد من الخلايا الشمسية الفردية. تحدد خصائص هذه الخلايا الطاقة القصوى الإجمالية للوحة بأكملها. تقاس الطاقة الكهربائية التي تولدها الألواح الشمسية بالواط. تحتوي كل لوحة شمسية على تصنيف مدرج للواط الناتج بناءً على خرج الطاقة الخاص بها في ظل ظروف ضوء الشمس المحددة.

تعتمد الطاقة الشمسية المتاحة لأنظمة الألواح الشمسية على عدد من العوامل. يؤثر كل من خط العرض والطقس وزاوية ضوء الشمس الوارد على كمية الطاقة الشمسية المتاحة في الموقع. ومع ذلك ، من أجل تقييم الألواح الشمسية للمقارنة ، يفترض المصنعون متوسط ​​طاقة شمسية متاحة تبلغ 1000 واط لكل متر مربع. النسبة المئوية لتلك الطاقة التي يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية هي كفاءة اللوحة. على سبيل المثال ، قد يكون للوحة التي تبلغ مساحتها مترًا مربعًا معدل خرج طاقة يبلغ 150 واط. بافتراض توفر 1000 واط ، تحول هذه اللوحة 15 بالمائة من تلك الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية. لذلك ، تتمتع هذه اللوحة بكفاءة تبلغ 15 بالمائة. ينتج متوسط ​​الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون الطاقة بكفاءة تقارب 15 إلى 18 بالمائة ، اعتمادًا على نوع بلور السيليكون.

يعتمد خرج الطاقة للوحة الشمسية على الجهد والتيار المتولدين من خلاياها الفردية. الجهد هو فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين ويقاس بالفولت. التيار هو قياس تدفق الشحنة الكهربائية عبر منطقة معينة ويقاس بالأمبير. تولد الخلايا الشمسية السليكونية النموذجية ما بين 0.5 و 0.6 فولت. يختلف تيار الإخراج حسب حجم الخلية. بشكل عام ، تنتج خلية السيليكون النموذجية المتاحة تجارياً تيارًا يتراوح بين 28 و 35 مللي أمبير لكل سنتيمتر مربع. عندما يتم الجمع بين الخلايا ، يمكن زيادة التيار والجهد. القوة هي نتاج الجهد والتيار. لذلك ، سيكون للوحدات الأكبر حجمًا تصنيفات أكبر للواط.

يمكن توصيل الخلايا إما في سلسلة أو اتصالات متوازية. تتكون اتصالات السلسلة من خلايا متصلة من طرف إلى طرف. عندما تكون الخلايا متصلة في سلسلة ، تضيف الفولتية الخاصة بها ولكن تياراتها لا تضيف ؛ تيار اتصال السلسلة هو نفسه خلية واحدة. على سبيل المثال ، ستنتج خليتان تنتجان 0.6 فولت متصلتين في سلسلة 1.2 فولت. ومع ذلك ، فإن التيار لن يزيد. تتكون الاتصالات المتوازية من خلايا متصلة جنبًا إلى جنب. عندما تكون الخلايا متصلة بالتوازي ، تضيف تياراتها ، لكن جهدها لا يضيف. يمكنك الجمع بين هذين النوعين من التوصيلات للحصول على أي توليفة من الجهد والتيار تقريبًا ، مما ينتج عنه مجموعة متنوعة من تصنيفات طاقة الخرج.

إذا كانت الألواح الشمسية مظللة مباشرة أو تتلقى كمية أقل من ضوء الشمس ، فإن تيارها ينخفض. لذلك ، سوف ينتجون كمية أقل من الطاقة. إذا كانت الخلية المظللة متصلة في سلسلة بخلايا أخرى ، فإن التيار الإجمالي لاتصال السلسلة يقتصر على الخلية المظللة. في الحالات القصوى ، يمكن أن يؤدي عدم توازن الطاقة هذا إلى إتلاف الألواح الشمسية. لهذا السبب ، عادةً ما تكون الألواح مجهزة بمكونات تسمى الثنائيات الالتفافية ، والتي تعيد توجيه تدفق التيار حول الخلايا المظللة أو الضعيفة.