A napelemeket számos egyedi napelem alkotja. Ezeknek a celláknak a tulajdonságai határozzák meg a teljes panel teljes maximális teljesítményét. A napelemek által generált elektromos teljesítményt wattban mérik. Mindegyik napelem rendelkezik a kimenő wattok névleges besorolásával, az adott napfényes körülmények között mért teljesítménye alapján.
Teljesítményértékelések és a panel hatékonysága
A napelemes rendszerek számára elérhető napenergia számos tényezőtől függ. A szélesség, az időjárás és a beérkező napfény szöge egyaránt befolyásolja a rendelkezésre álló napenergia mennyiségét. A napelemek összehasonlítás céljából történő értékelése érdekében azonban a gyártók átlagosan 1000 watt / négyzetméter rendelkezésre álló napenergiát feltételeznek. Ennek az energiának az aránya, amelyet elektromos energiává alakítanak, a panel hatékonysága. Például egy négyzetméteres panel teljesítménye 150 watt lehet. 1000 rendelkezésre álló wattot feltételezve ez a panel a napenergia 15 százalékát elektromos energiává alakítja. Ezért ennek a panelnek a hatékonysága 15 százalék. Az átlagos szilícium napelem nagyjából 15-18 százalékos hatékonyságot termel, a szilícium kristály típusától függően.
A napelemek jellemzői
A napelem teljesítménye az egyes cellák által generált feszültségtől és áramtól függ. A feszültség a két pont közötti elektromos potenciálkülönbség, amelyet voltban mérnek. Az áram az elektromos töltés adott területen átáramló áramának mérése, amperben mérve. Egy tipikus szilícium napelem 0,5 és 0,6 volt közötti áramot termel. A kimeneti áram a cella méretétől függően változik. Általában egy tipikus, kereskedelemben kapható szilíciumcellából 28-35 milliamper / négyzetcentiméter áram jön létre. A cellák kombinálásakor az áram és a feszültség növelhető. Az áram a feszültség és az áram szorzata. Ezért a nagyobb modulok nagyobb kimeneti watt-besorolással rendelkeznek.
Cellakapcsolatok
A sejtek sorba vagy párhuzamosan is kapcsolhatók. A soros kapcsolatok egymástól végpontig összekapcsolt cellákból állnak. Ha a cellákat sorba kötik, a feszültségük növekszik, de az áramuk nem; egy soros kapcsolat áramát megegyezik egy cellával. Például két cella, amelyek sorba kapcsolt 0,6 voltot termelnek, 1,2 voltot termelnek. A jelenlegi azonban nem növekszik. A párhuzamos kapcsolatok egymás mellé kapcsolt cellákból állnak. Ha a cellákat párhuzamosan kapcsolják össze, az áramuk növekszik, de a feszültségük nem. Kombinálhatja ezt a két típusú csatlakozást a feszültség és az áram szinte bármilyen kombinációjának megszerzéséhez, ami a kimeneti teljesítmény sokféle változatát eredményezi.
Árnyékoló és kimenő watt
Ha a napelemek közvetlenül árnyékolódnak, vagy csökkentett mennyiségű napfényt kapnak, áramuk csökken. Ezért alacsonyabb energiát fognak termelni. Ha egy árnyékolt cellát sorozatosan kötnek össze más cellákkal, akkor a soros kapcsolat teljes árama az árnyékolt celláéra korlátozódik. Szélsőséges esetekben ez az energia-egyensúlyhiány károsíthatja a napelemet. Emiatt a paneleket jellemzően bypass diódáknak nevezik, amelyek az árnyékolt vagy károsodott cellák körül irányítják az áramot.