Fotogalvaanilised päikesepatareid on pooljuhtmaterjalid, mis on loodud päikesevalguse muundamiseks elektriks. Võite mõelda pooljuhist kui tühjast riiulist prügikasti täis prügikasti kohal - kus pallid on nagu pooljuhis olevad elektronid. Allolevas prügikastis olevad pallid ei saa väga kaugele liikuda, nii et materjal juhib halvasti. Kuid kui pall hüppab riiulile, võib see väga kergesti veereda, nii et materjalist saab hea dirigent. Kui päikesevalgus satub pooljuhti, võib ta palli prügikastist välja tõsta ja riiulile panna. Võib arvata, et mida rohkem päikesevalgust, seda parem - rohkem palli riiulile, rohkem voolu päikesepatareist. Kuid rohkem päikesevalgust võib tähendada ka kõrgemat temperatuuri - ja kõrgem temperatuur vähendab üldjuhul päikesepatarei voolu.
Pooljuhid
Kui päikesevalgus jõuab päikesepatareisse, lisab see elektronidele energiat, kuid need energeetilised elektronid ei tee päikesepatareis kellelegi head - nad peavad välja tulema. Nii et päikesepatareid on konstrueeritud nii, et riiul oleks nurga all. Pall riiulil veereb kiiresti alla. Kui ehitate riiuli madalast servast toru allpool olevasse prügikasti, voolavad pallid päikesepatareist alla ja tagasi. Enam-vähem nii juhtub, kui elektrijuhtmed on ühendatud päikesepatareiga - päikesevalgus võtab elektronid üles ja surub vooluringi.
Energia päikesepatareist
Elektriliselt on võimsus pinge ja vool. Vool viitab päikesepatareist välja surutud elektronide arvule ja pinge viitab "tõukele", mille iga elektron saab. Mõeldes tagasi prügikasti ja riiulile, on vool sekundis riiulile pandud pallide arv ja pinge riiuli kõrge tase.
Kui päike heledamaks läheb. see annab energiat veel elektronidele - tõstab riiulile rohkem kuulikesi -, kuid riiul ei tõuse kõrgemale. See tähendab, et päikesepatarei pinge sõltub päikesepatarei ülesehitusest, maksimaalne vool aga päikesevalguse neelamisest. Pinge ja vool sõltuvad ka mõnest muust tegurist. Üks neist on temperatuur.
Temperatuuri mõjud
Temperatuur mõõdab, kui palju asju ringi liigub. Pooljuhi korral mõõdab temperatuur, kui palju elektronid ringi liiguvad ja kui palju nende elektronide hoidjad ringi liiguvad. Jällegi palliriiulile ja prügikastile mõeldes, kui pooljuht on kuumem, on justkui pallid põrnitsevad ja põrkavad prügikastis ringi ning ülal asuv riiul vibreerib üles ja alla.
Kuumas päikesepatareis põrkavad pallid juba natuke ringi, päikesevalgusel on neid lihtsam kätte saada ja riiulile panna. Kuna riiul vibreerib üles ja alla, on pallidel ka lihtsam riiulile pääseda, kuid kuna need pole nii kõrged, ei veere nad nii kiiresti. See tähendab, et kui räni päikesepatarei kuumeneb, tekitab see rohkem voolu, kuid vähem pinget. Kahjuks on see lihtsalt veidi rohkem voolu ja palju vähem pinget, nii et tulemuseks on võimsuse vähenemine.
Päikesepaneeli väljund
Päikesepaneelid on ehitatud tervest hulgast koos ühendatud juhtmetest. Erinevad tootjad ehitavad oma paneele erinevalt, nii et võite leida ühe päikesepaneeli 38 ja teise 480 elemendiga. Isegi kui räni päikesepaneelide valmistamisel on erinevusi, on materjal enam-vähem sama, seega on ka temperatuuri mõjud peaaegu identsed. Tavaliselt langeb räni päikesepatarei väljundvõimsus iga Celsiuse kraadiga (1,8 kraadi Fahrenheiti) umbes 0,4 protsenti.
Temperatuur viitab tegelikule materjali temperatuurile, mitte õhutemperatuurile, seega pole päikesepaistelisel päeval päikesepaneeli temperatuur 45 kraadi C (113 kraadi F) nii ebatavaline. See tähendab, et paneel, mille võimsus on 200 vatti temperatuuril 20 ° C (68 ° F), annab välja ainult 180 vatti.
