Solceller fra solceller er halvledermaterialer konstrueret til at omdanne sollys til elektricitet. Du kan tænke på en halvleder som en tom hylde over en skraldespand fuld af hoppende kugler - hvor kuglerne er som elektroner i en halvleder. Kuglerne i skraldespanden nedenfor kan ikke bevæge sig meget langt, så materialet leder dårligt. Men hvis en kugle springer op til hylden, kan den rulle meget let, så materialet bliver til en god leder. Når sollys kommer ind i en halvleder, kan det løfte en kugle ud af skraldespanden og lægge den på hylden. Man skulle tro, at jo mere sollys, jo bedre - flere kugler anbragt på hylden, mere strøm fra solcellen. Men mere sollys kan også betyde højere temperaturer - og højere temperaturer reducerer generelt strømmen fra en solcelle.
Halvledere
Når sollys kommer ind i en solcelle, tilføjer det energi til elektroner, men de energiske elektroner gør ikke nogen noget godt i solcellen - de er nødt til at komme ud. Så solceller er konstrueret, så hylden er i en vinkel. En kugle på hylden ruller hurtigt ned. Hvis du bygger et rør fra hyldens lave kant, der snor sig rundt til skraldespanden nedenfor, flyder kuglerne ned fra solcellen og tilbage. Det er mere eller mindre hvad der sker, når elektriske ledninger tilsluttes en solcelle - elektroner samles op af sollys og skubbes ind i et kredsløb.
Strøm fra en solcelle
I elektriske termer er magt spænding gange strøm. Strøm refererer til antallet af elektroner, der skubbes ud af solcellen, og spænding henviser til det "skub", som hver elektron får. Når jeg tænker tilbage på skraldespanden og hylden, er strøm antallet af kugler, der lægges på hylden hvert sekund, og spændingen er, hvor høj hylden er.
Når solen bliver lysere. det giver flere elektroner energi - løfter flere kugler på hylden - men hylden bliver ikke højere. Det vil sige, spændingen ud af en solcelle afhænger af, hvordan solcellen er bygget, mens den maksimale strøm afhænger af, hvor meget sollys den absorberer. Spændingen og strømmen afhænger også af nogle andre faktorer. En af disse er temperatur.
Temperatureffekter
Temperatur måler, hvor meget ting bevæger sig rundt. I tilfælde af en halvleder måler temperaturen, hvor meget elektronerne bevæger sig rundt, og hvor meget holderne til disse elektroner bevæger sig rundt. Igen tænker på hylden og skraldespanden, når en halvleder er varmere, er det som om kuglerne krummer og hopper rundt i skraldespanden, og hylden over vibrerer op og ned.
I en varm solcelle hopper kuglerne allerede lidt rundt, det er lettere for sollys at samle dem op og lægge dem på hylden. Fordi hylden vibrerer op og ned, er det også lettere for kuglerne at komme op på hylden, men fordi de ikke er så høje, ruller de ikke så hurtigt. Det vil sige, at når en silicium-solcelle bliver varmere, genererer den mere strøm, men mindre spænding. Desværre er det bare lidt mere strøm og meget mindre spænding, så resultatet er, at effekten falder.
Solpanel output
Solpaneler er bygget af en hel flok solceller, der er kablet sammen. Forskellige producenter bygger deres paneler forskelligt, så du kan muligvis finde et solpanel med 38 celler og et andet med 480 celler. Selv med forskelle i fremstillingen af siliciumsolpanel er materialet stort set det samme, så temperatureffekterne er også næsten identiske. Typisk falder silicium solcelleeffekt omkring 0,4 procent med hver grad Celsius (1,8 grader Fahrenheit).
Temperaturen refererer til den faktiske materialetemperatur og ikke lufttemperaturen, så det er ikke så usædvanligt på en solskinsdag, at et solpanel når 45 grader C (113 grader F). Det betyder, at et panel, der er klassificeret til 200 watt ved 20 grader C, kun udsender 180 watt.
