هل تتوقف الألواح الشمسية عن العمل عندما تصبح باردة جدًا؟

لن تتوقف الألواح الشمسية عن العمل عندما تصبح باردة. في الواقع ، تشكل الحرارة الشديدة تهديدًا لعمل الألواح الشمسية أكثر من البرودة الشديدة. مع ارتفاع درجة الحرارة ، تنتج الألواح الشمسية طاقة أقل لكمية معينة من الطاقة الشمسية. على العكس من ذلك ، عندما يصبح الجو أكثر برودة ، ستنتج الألواح الشمسية المزيد من الطاقة.

تولد الخلايا الشمسية الكهرباء عندما تُثار الإلكترونات في ذرات الخلية بالطاقة في ضوء الشمس. توجد الإلكترونات الخارجية في الذرات عند مستوى طاقة يسمى نطاق التكافؤ. عندما تحصل على طاقة كافية من ضوء الشمس ، تقفز الإلكترونات إلى مستوى طاقة يسمى نطاق التوصيل. عندما يتم تسخين الخلية ، يقل الفرق بين نطاق التكافؤ ونطاق التوصيل. لذلك ، بينما يمكن تحرير الإلكترونات بسهولة أكبر في درجات الحرارة الساخنة ، فإنها لا تحمل نفس القدر من الطاقة عند إطلاقها.

الجهد هو فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين. التيار هو مقياس تدفق الكهرباء عبر مساحة الوحدة. القوة هي نتاج الجهد والتيار. عندما تبرد الخلية ، يزداد الجهد بينما ينخفض ​​التيار. يحمل كل إلكترون المزيد من الطاقة ، ولكن يتدفق عدد أقل من الإلكترونات. الزيادة في الجهد أكبر من انخفاض التيار. ومن ثم ، يزيد انتاج الطاقة. عندما تسخن الخلية ، ينخفض ​​الجهد ولكن يزيد التيار. مرة أخرى ، التغيير في الجهد أكبر من التغير في التيار. ومن ثم تنخفض القوة.

كفاءة الألواح الشمسية هي النسبة المئوية للطاقة الناتجة للوحة بالنسبة إلى إجمالي الطاقة الشمسية المتاحة. على سبيل المثال ، ستنتج لوحة بنسبة 15 في المائة 150 واط من 1000 واط متوفرة من الطاقة الشمسية التي تصل إلى سطحها. تنخفض كفاءة اللوحة بنحو 0.05 بالمائة لكل زيادة درجة مئوية واحدة في درجة الحرارة. على العكس من ذلك ، تزداد كفاءة اللوحة بنسبة 0.05 بالمائة لكل انخفاض درجة مئوية واحدة في درجة الحرارة.

فقط لأن الجو بارد بالخارج لا يعني أن اللوح نفسه بارد. تطلق الخلايا الشمسية بعض الطاقة على شكل حرارة. اعتمادًا على طريقة تركيب اللوحة وظروف الهواء المحيطة ، يمكن أن تؤثر هذه الحرارة على درجة حرارة تشغيل اللوحة. على سبيل المثال ، لن تقوم اللوحة المُثبتة بالسقف بتهوية الحرارة بالإضافة إلى لوحة قائمة بذاتها. سيؤدي ذلك إلى زيادة حرارة اللوحة وبالتالي تقليل الكفاءة. من ناحية أخرى ، تساعد الرياح في نقل الحرارة بعيدًا عن الخلايا. لذلك ، يعتبر اليوم البارد والرياح مثاليًا لتوليد الكهرباء الشمسية. سيؤدي ذلك إلى زيادة خرج طاقة اللوحة وتبديد حرارة اللوحة.