Fotovoltaické solární panely přeměňují sluneční světlo na elektřinu, takže byste si mysleli, že čím více slunečního světla, tím lépe. To není vždy pravda, protože sluneční světlo se skládá nejen ze světla, které vidíte, ale také z neviditelného infračerveného záření, které přenáší teplo. Váš solární panel bude fungovat skvěle, pokud dostane hodně světla, ale jak se zahřívá, jeho výkon se zhoršuje.
Energie z fotovoltaiky
Fotovoltaické solární panely jsou sestavy jednotlivých článků z polovodičového materiálu. Napětí, které solární článek vydává, je většinou určeno výběrem polovodiče a podrobnostmi polovodičových vrstev. Křemíkové solární články - nejběžnější volba - vyzařují asi půl voltu z každého článku. Proud generovaný solárním článkem je funkcí množství slunečního světla, které na něj dopadá. Čím více slunečního světla na něj dopadne, tím více proudu bude generovat, a to až k limitům buňky. Elektrická energie je součinem aktuálního času a napětí. Malý solární panel by mohl mít 36 článků propojených dohromady, aby při proudu 2 ampéry vyprodukovaly celkem asi 18 voltů. Tento solární panel by byl dimenzován na 18 voltů x 2 ampéry = 36 wattů špičkového výkonu. Pokud bude svítit hodinu, vygeneruje 36 watthodin energie.
Pokles napětí
Výrobci solárních panelů testují své výrobky při standardních podmínkách 25 stupňů Celsia (77 stupňů Fahrenheita) a slunečnímu záření 1000 W na metr čtvereční. Sluneční záření je měřítkem toho, kolik sluneční energie zasahuje každý metr čtvereční kolmo ke směru slunečního světla. Sluneční záření může být kolem poledne ve velmi jasných dnech vyšší než 1 000 wattů na metr čtvereční, díky čemuž bude váš solární panel generovat více proudu, což znamená více energie. Bohužel je to jiný příběh s teplotou. Jak teploty solárních článků stoupají nad 25 stupňů Celsia, proud stoupá velmi mírně, ale napětí klesá rychleji. Čistým efektem je pokles výstupního výkonu se zvyšující se teplotou. Typické křemíkové solární panely mají teplotní koeficient přibližně -0,4 až -0,5 procenta. To znamená, že pro každý stupeň Celsia nad 25 by výkon z pole poklesl o toto procento. Při 45 stupních Celsia (113 stupňů Fahrenheita) by 40-wattový solární panel s teplotním koeficientem -0,4 vyprodukoval méně než 37 wattů.
Teplota vyrovnání
Výkon vašeho solárního panelu je uváděn pro 25 stupňů Celsia a s rostoucí teplotou klesá. Naštěstí se s poklesem teploty opět zvyšuje. Pokud jste v mírném regionu, výkon, který ztratíte v letních vedrech, se vrátí v chladných a jasných zimních dnech. Pokud to pro vás není dostatečná útěcha, můžete také postavit své solární pole, abyste využili přirozené chladicí účinky větru - směrovací proudy, které odvádějí teplo ze solárních panelů. U střešních systémů to může být stejně jednoduché, jako zajistit, aby mezi vašimi panely a střechou bylo ponecháno 6 palců volného místa. Můžete aktivněji přistupovat k chlazení pomocí odpařovacího chlazení - pomocí odpařování vody k ochlazení panelů stejným způsobem pot ochlazuje pokožku v horkém dni.
Ostatní solární materiály
Alternativa k tradičním křemíkovým solárním panelům přichází ve formě tenkovrstvých panelů. Jsou vyrobeny z různých polovodičových materiálů a jejich teplotní koeficient je jen asi poloviční ve srovnání s křemíkem. Tenkovrstvé panely nezačínají tak vysokou účinností jako fotovoltaika z krystalického křemíku, ale jejich nižší citlivost na vyšší teploty je činí atraktivní volbou pro velmi horká místa. Tenkovrstvé panely se používají přesně stejným způsobem jako jejich krystalické protějšky, ale obvykle jsou o pár procent méně efektivní. Jejich teplotní koeficient se pohybuje od asi -0,2 do -0,3 procenta. Existují i jiné krystalické materiály, které začínají s vyšší účinností než křemík a mají také kladný teplotní koeficient. To znamená, že se zvyšováním teploty zlepšují. Jsou také velmi drahé, což omezuje jejich použití na některé specializované aplikace. Nakonec se však mohli dostat do obytných domů.
