Aurinkosähkökennot ovat puolijohdemateriaaleja, jotka on suunniteltu muuntamaan auringonvalo sähköksi. Voit ajatella puolijohdetta tyhjänä hyllynä pomppupalloja täynnä olevan astian yläpuolella - missä pallot ovat kuin puolijohteen elektronit. Alla olevan astian pallot eivät voi liikkua kovin pitkälle, joten materiaali johtaa huonosti. Mutta jos pallo hyppää hyllylle, se voi pyöriä helposti, joten materiaalista tulee hyvä johdin. Kun auringonvalo tulee puolijohteeseen, se voi nostaa pallon ulos astiasta ja laittaa sen hyllylle. Luulisi, että mitä enemmän auringonvaloa, sitä parempi - enemmän palloja laitetaan hyllylle, enemmän virtaa aurinkokennosta. Mutta enemmän auringonvaloa voi tarkoittaa myös korkeampia lämpötiloja - ja korkeammat lämpötilat yleensä vähentävät aurinkokennon virtaa.
Puolijohteet
Kun auringonvalo tulee aurinkokennoon, se lisää energiaa elektroneihin, mutta nuo energiset elektronit eivät tee kenellekään mitään hyvää aurinkokennossa - heidän on päästävä ulos. Joten aurinkokennot on suunniteltu siten, että hylly on kulmassa. Pallo hyllyllä pyörii nopeasti alas. Jos rakennat putken hyllyn matalasta reunasta, joka kiertää alla olevaan astiaan, pallot virtaavat alas aurinkokennosta ja takaisin. Sitä tapahtuu enemmän tai vähemmän, kun sähköjohdot kytketään aurinkokennoon - auringonvalo nostaa elektronit ja työntää piiriin.
Virta aurinkokennosta
Sähköisesti teho on jännite kertaa virta. Virta viittaa aurinkokennosta työntyvien elektronien lukumäärään ja jännite viittaa "työntöön", jonka kukin elektroni saa. Kun ajatellaan takaisin astiaan ja hyllyyn, virta on hyllylle asetettujen pallojen määrä sekunnissa ja jännite on kuinka korkea hylly on.
Kun aurinko kirkastuu. se antaa energiaa useammalle elektronille - nostaa enemmän palloja hyllylle - mutta hylly ei nouse korkeammalle. Toisin sanoen aurinkokennon jännite riippuu siitä, kuinka aurinkokenno on rakennettu, kun taas suurin virta riippuu siitä, kuinka paljon auringonvaloa se absorboi. Jännite ja virta riippuvat myös joistakin muista tekijöistä. Yksi niistä on lämpötila.
Lämpötilavaikutukset
Lämpötila mittaa kuinka paljon asiat liikkuvat. Puolijohteen tapauksessa lämpötila mittaa kuinka paljon elektronit liikkuvat ja kuinka paljon näiden elektronien pidikkeet liikkuvat. Kun taas ajatellaan pallohyllyä ja -säiliötä, kun puolijohde on kuumempi, se on kuin jos pallot pyörivät ja pomppivat ympäri roskaa ja yllä oleva hylly värisee ylös ja alas.
Kuumassa aurinkokennossa pallot hyppäävät jo vähän ympäriinsä, auringonvalon on helpompi poimia ne ja laittaa ne hyllylle. Koska hylly tärisee ylös ja alas, pallojen on myös helpompi päästä hyllylle, mutta koska ne eivät ole niin korkeita, ne eivät pyöri yhtä nopeasti. Toisin sanoen, kun pii-aurinkokenno kuumenee, se tuottaa enemmän virtaa, mutta vähemmän jännitettä. Valitettavasti se on vain vähän enemmän virtaa ja paljon vähemmän jännitettä, joten tulos on, että teho pienenee.
Aurinkopaneelin ulostulo
Aurinkopaneelit on rakennettu joukosta aurinkokennoja, jotka on kytketty yhteen. Eri valmistajat rakentavat paneelit eri tavalla, joten saatat löytää yhden aurinkopaneelin, jossa on 38 kennoa ja toisen, jossa on 480 kennoa. Vaikka pii-aurinkopaneelien valmistuksessa olisi eroja, materiaali on suunnilleen sama, joten myös lämpötilavaikutukset ovat melkein identtiset. Tyypillisesti pii-aurinkokennoteho laskee noin 0,4 prosenttia jokaisella celsiusasteella (1,8 astetta Fahrenheit-astetta).
Lämpötila viittaa todelliseen materiaalilämpötilaan eikä ilman lämpötilaan, joten aurinkoisena päivänä ei ole niin epätavallista, että aurinkopaneeli saavuttaa 45 astetta (113 astetta F). Tämä tarkoittaa, että paneeli, jonka nimellisarvo on 200 wattia 20 ° C: ssa (68 ° F), tuottaa vain 180 wattia.
