Фотоволтаичните слънчеви панели преобразуват слънчевата светлина в електричество, така че бихте си помислили, че колкото повече слънчева светлина, толкова по-добре. Това не винаги е вярно, защото слънчевата светлина се състои не само от светлината, която виждате, но и от невидимото инфрачервено лъчение, което носи топлина. Вашият слънчев панел ще се справи отлично, ако получи много светлина, но тъй като се нагрява, неговата производителност се влошава.
Енергия от фотоволтаици
Фотоволтаичните слънчеви панели са комплекти от отделни клетки, изработени от полупроводников материал. Напрежението, което излъчва слънчевата клетка, се определя най-вече от избора на полупроводник и детайлите на полупроводниковите слоеве. Силициевите слънчеви клетки - най-често срещаният избор - извеждат около половин волта от всяка клетка. Токът, генериран от слънчева клетка, е функция от количеството слънчева светлина, което я удря. Колкото повече слънчева светлина го удари, толкова повече ток ще генерира, до границите на клетката. Електрическата мощност е произведение на тока по напрежението. Малък слънчев панел може да има 36 клетки, свързани заедно, за да произвежда около 18 волта общо при ток от 2 ампера. Този слънчев панел ще бъде с мощност 18 волта х 2 ампера = 36 вата пикова мощност. Ако е осветена за един час, тя ще генерира 36 ват-часа енергия.
Спад на волтажа
Производителите на слънчеви панели тестват своите продукти при стандартни условия от 25 градуса по Целзий (77 градуса по Фаренхайт) с изолация от 1000 вата на квадратен метър. Изолацията е мярка за това колко слънчева енергия удря всеки квадратен метър перпендикулярно на посоката на слънчевата светлина. Слънцето може да бъде по-високо от 1000 вата на квадратен метър около обяд в много ясни дни и това ще накара слънчевия панел да генерира повече ток, което означава повече енергия. За съжаление, това е различна история с температурата. Тъй като температурите на слънчевите клетки се повишават над 25 градуса по Целзий, токът се повишава много слабо, но напрежението намалява по-бързо. Нетният ефект е намаляване на изходната мощност с повишаване на температурата. Типичните силициеви слънчеви панели имат температурен коефициент от около -0,4 до -0,5%. Това означава, че за всеки градус по Целзий над 25, изходната мощност от масива ще спадне с този процент. При 45 градуса по Целзий (113 градуса по Фаренхайт), 40-ватов слънчев панел с температурен коефициент -0,4 би произвел по-малко от 37 вата.
Температура на компенсиране
Ефективността на вашия слънчев панел е за 25 градуса по Целзий и намалява с повишаване на температурата. За щастие отново се увеличава с падане на температурата. Ако сте в умерен регион, представянето, което губите през летните горещини, ще бъде върнато през хладните, ясни зимни дни. Ако това не е достатъчно утеха за вас, можете също така да изградите своя слънчев масив, за да се възползвате от естествените охлаждащи ефекти на вятърни канали, за да отнесете топлината от слънчевите панели. За системи, монтирани на покрива, това може да бъде толкова просто, колкото да се уверите, че оставяте 6 инча пространство между панелите и покрива. Можете да предприемете по-активен подход към охлаждането, като използвате охлаждане с изпарение - като използвате изпаряване на вода, за да охладите панелите си по същия начин, по който потта охлажда кожата ви в горещ ден.
Други слънчеви материали
Алтернатива на традиционните силициеви слънчеви панели се предлага под формата на тънкослойни панели. Те са направени с различни полупроводникови материали и техният температурен коефициент е само около половината от този на силиция. Тънкослойните панели не започват с толкова висока ефективност, колкото фотоволтаиците от кристален силиций, но по-ниската им чувствителност към по-високи температури ги прави привлекателна опция за много горещи места. Тънките филмови панели се използват точно по същия начин като техните кристални аналози, но обикновено са с няколко процента по-малко ефективни. Техният температурен коефициент варира от около -0,2 до -0,3%. Има и други кристални материали, които започват с по-висока ефективност от силиция и също имат положителен температурен коефициент. Това означава, че те се подобряват с повишаване на температурата. Те също са много скъпи, което ограничава използването им до някои специализирани приложения. В крайна сметка обаче те биха могли да си проправят път до жилищни домове.