सौर पैनल बिजली उत्पादन पर तापमान का प्रभाव

फोटोवोल्टिक सौर पैनल सूरज की रोशनी को बिजली में परिवर्तित करते हैं, इसलिए आप सोचेंगे कि जितनी अधिक धूप होगी, उतना अच्छा होगा। यह हमेशा सच नहीं होता, क्योंकि सूर्य के प्रकाश में न केवल वह प्रकाश होता है जिसे आप देखते हैं, बल्कि अदृश्य अवरक्त विकिरण भी होता है, जो गर्मी को वहन करता है। यदि आपका सौर पैनल बहुत अधिक प्रकाश प्राप्त करता है तो आपका सौर पैनल बहुत अच्छा प्रदर्शन करेगा, लेकिन जैसे-जैसे यह गर्म होता जाता है, इसका प्रदर्शन कम होता जाता है।

फोटोवोल्टिक सौर पैनल अर्धचालक सामग्री से बने अलग-अलग कोशिकाओं के संयोजन हैं। एक सौर सेल जो वोल्टेज डालता है वह ज्यादातर अर्धचालक की पसंद और अर्धचालक परतों के विवरण से निर्धारित होता है। सिलिकॉन सौर सेल - सबसे आम विकल्प - प्रत्येक सेल से लगभग आधा वोल्ट निकालते हैं। सौर सेल द्वारा उत्पन्न धारा उस पर पड़ने वाले सूर्य के प्रकाश की मात्रा पर निर्भर करती है। जितना अधिक सूर्य का प्रकाश इसे हिट करेगा, उतना ही अधिक करंट उत्पन्न करेगा, सेल की सीमा तक। विद्युत शक्ति वर्तमान समय के वोल्टेज का उत्पाद है। एक छोटे से सौर पैनल में कुल 36 सेल हो सकते हैं जो 2 एम्पीयर के करंट पर लगभग 18 वोल्ट का उत्पादन कर सकते हैं। उस सौर पैनल को 18 वोल्ट x 2 एम्प्स = 36 वाट की पीक पावर के लिए रेट किया जाएगा। अगर इसे एक घंटे के लिए रोशन किया जाए तो यह 36 वाट-घंटे ऊर्जा पैदा करेगा।

सौर पैनल निर्माता अपने उत्पादों का परीक्षण 25 डिग्री सेल्सियस (77 डिग्री फ़ारेनहाइट) की मानक स्थितियों में 1,000 वाट प्रति वर्ग मीटर के सूर्यातप के साथ करते हैं। सूर्यातप इस बात का माप है कि सूर्य के प्रकाश की दिशा के लंबवत प्रत्येक वर्ग मीटर में कितनी सौर ऊर्जा टकरा रही है। बहुत स्पष्ट दिनों में दोपहर के आसपास सूर्यातप 1,000 वाट प्रति वर्ग मीटर से अधिक हो सकता है, और इससे आपका सौर पैनल अधिक करंट उत्पन्न करेगा, जिसका अर्थ है अधिक शक्ति। दुर्भाग्य से, यह तापमान के साथ एक अलग कहानी है। जैसे ही सौर कोशिकाओं का तापमान 25 डिग्री सेल्सियस से ऊपर बढ़ता है, करंट बहुत कम बढ़ जाता है, लेकिन वोल्टेज अधिक तेजी से घटता है। शुद्ध प्रभाव बढ़ते तापमान के साथ उत्पादन शक्ति में कमी है। विशिष्ट सिलिकॉन सौर पैनलों का तापमान गुणांक -0.4 से -0.5 प्रतिशत तक होता है। इसका मतलब है कि 25 से ऊपर के प्रत्येक डिग्री सेल्सियस के लिए, सरणी से बिजली उत्पादन उस प्रतिशत से गिर जाएगा। 45 डिग्री सेल्सियस (113 डिग्री फ़ारेनहाइट) पर, -0.4 के तापमान गुणांक वाला 40-वाट सौर पैनल 37 वाट से कम उत्पादन करेगा।

आपके सौर पैनल के प्रदर्शन को 25 डिग्री सेल्सियस के लिए उद्धृत किया गया है, और तापमान बढ़ने पर यह घट जाता है। सौभाग्य से, तापमान गिरते ही यह फिर से बढ़ जाता है। यदि आप समशीतोष्ण क्षेत्र में हैं, तो गर्मी की गर्मी में आप जो प्रदर्शन खो देंगे, वह ठंडे, स्पष्ट सर्दियों के दिनों में वापस आ जाएगा। यदि यह आपके लिए पर्याप्त सांत्वना नहीं है, तो आप अपने सौर पैनलों से गर्मी को दूर ले जाने के लिए हवा-चैनलिंग धाराओं के प्राकृतिक शीतलन प्रभावों का लाभ उठाने के लिए अपने सौर सरणी का निर्माण भी कर सकते हैं। रूफ-माउंटेड सिस्टम के लिए यह उतना ही सरल हो सकता है जितना कि यह सुनिश्चित करना कि आप अपने पैनल और अपनी छत के बीच 6 इंच की जगह छोड़ दें। आप बाष्पीकरणीय शीतलन का उपयोग करके शीतलन के लिए अधिक सक्रिय दृष्टिकोण अपना सकते हैं - अपने पैनलों को ठंडा करने के लिए पानी के वाष्पीकरण का उपयोग करके उसी तरह पसीना आपकी त्वचा को गर्म दिन में ठंडा करता है।

पारंपरिक सिलिकॉन सौर पैनलों का एक विकल्प पतली फिल्म पैनलों के रूप में आता है। वे विभिन्न अर्धचालक पदार्थों से बने होते हैं, और उनका तापमान गुणांक सिलिकॉन का केवल आधा होता है। पतली फिल्म पैनल क्रिस्टलीय सिलिकॉन फोटोवोल्टिक के रूप में उच्च दक्षता के साथ शुरू नहीं होते हैं, लेकिन उच्च तापमान के प्रति उनकी कम संवेदनशीलता उन्हें बहुत गर्म स्थानों के लिए एक आकर्षक विकल्प बनाती है। पतली फिल्म पैनलों का उपयोग उनके क्रिस्टलीय समकक्षों के समान ही किया जाता है, लेकिन वे आम तौर पर कुछ प्रतिशत कम कुशल होते हैं। इनका तापमान गुणांक -0.2 से -0.3 प्रतिशत के बीच होता है। अन्य क्रिस्टलीय पदार्थ हैं जो सिलिकॉन की तुलना में उच्च दक्षता के साथ शुरू होते हैं और एक सकारात्मक तापमान गुणांक भी रखते हैं। इसका मतलब है कि तापमान बढ़ने पर वे बेहतर हो जाते हैं। वे बहुत महंगे भी हैं, जो उनके उपयोग को कुछ विशेष अनुप्रयोगों तक सीमित करता है। हालांकि, आखिरकार, वे आवासीय घरों में अपना रास्ता बना सके।