A napelem nem fog leállni, ha kihűl. Valójában a szélsőséges hő inkább a napelem működését fenyegeti, mint a rendkívüli hideg. A hőmérséklet növekedésével a napelemek kevesebb energiát termelnek egy adott napenergia mennyiségére. Ezzel szemben, amint hűl, a napelemek több energiát termelnek.
A napelem belsejében
A napelemek akkor termelnek villamos energiát, amikor a sejt atomjaiban lévő elektronokat a napfény energiája gerjeszti. Az atomokban a legkülső elektronok egy energia szinten léteznek, amelyet vegyérték sávnak neveznek. Amikor elegendő energiát kapnak a napfénytől, az elektronok a vezetési sávnak nevezett energiaszintre ugranak. Amikor egy cellát melegítenek, a vegyérték sáv és a vezető sáv közötti különbség csökken. Ezért bár forró hőmérsékleten az elektronok könnyebben felszabadulhatnak, felszabadulásukkor nem hordoznak annyi energiát.
Feszültség, áram és teljesítmény
A feszültség a két pont közötti elektromos potenciálkülönbség. Az áram az egységnyi területen átáramló villamos energia áramának mértéke. Az áram a feszültség és az áram szorzata. Amikor egy cella kihűl, a feszültség növekszik, miközben az áram csökken. Minden elektron több energiát hordoz, de kevesebb elektron áramlik. A feszültség növekedése nagyobb, mint az áram csökkenése. Ezért a teljesítmény nő. Amikor a cella felmelegszik, a feszültség csökken, de az áram növekszik. A feszültség változása ismét nagyobb, mint az áram változása. Ezért a teljesítmény csökken.
A hatékonyság változása a hőmérséklet függvényében
A napelem hatékonysága a panel kimenő teljesítményének százalékos mértéke a rendelkezésre álló összes napenergia arányához viszonyítva. Például egy 15 százalékos panel 150 wattot termelne a felszínéhez érő rendelkezésre álló 1000 watt napenergia felhasználásával. A panel hatékonysága minden egyes Celsius-fokos hőmérséklet-emelkedés esetén körülbelül 0,05 százalékkal csökken. Ezzel szemben a panel hatékonysága 0,05 százalékkal növekszik minden egyes Celsius-fokos hőmérsékletcsökkenés esetén.
A sejtek hőmérsékletét befolyásoló tényezők
Az, hogy kint hideg van, még nem jelenti azt, hogy maga a panel is hideg lenne. A napelemek hő formájában felszabadítanak némi energiát. A panel felszerelésének módjától és a környező levegő körülményeitől függően ez a hő hatással lehet a panel üzemi hőmérsékletére. Például egy tetőre szerelt panel nem szellőzteti olyan jól a hőt, mint egy szabadon álló panel. Ez növeli a panel hőjét, és ezért csökkenti a hatékonyságot. A szél viszont segít elvezetni a hőt a cellákból. Ezért a hideg, szeles nap ideális a napenergia előállításához. Ez növeli a panel teljesítményét és elvezeti a panel saját hőjét.
