A fotovoltaikus napelemek villamos energiává alakítják a napfényt, így azt hinné, hogy minél több napfény, annál jobb. Ez nem mindig igaz, mert a napfény nemcsak a látott fényből áll, hanem a láthatatlan infravörös sugárzásból is, amely hőt szállít. A napelem nagyszerűen fog teljesíteni, ha sok fényt kap, de amint felmelegszik, teljesítménye romlik.
A fotovoltaikus energia
A fotovoltaikus napelemek félvezető anyagból készült egyes cellák együttesei. A napelem által leadott feszültséget leginkább a félvezető megválasztása és a félvezető rétegek részletei határozzák meg. A szilícium napelemek - a leggyakoribb választás - minden cellából körülbelül fél voltot adnak ki. A napelem által generált áram a ráérő napfény mennyiségének függvénye. Minél több napfény éri, annál nagyobb áramot generál, a sejt határáig. Az elektromos teljesítmény az áram szorzatának szorzata. Egy kis napelemben 36 cellát lehet összekötni, hogy összesen körülbelül 18 V-ot hozzanak létre 2 amperes áramerősség mellett. Ez a napelem 18 V x 2 amper = 36 watt csúcsteljesítményre vonatkozik. Ha egy órán át világít, akkor 36 wattóra energiát termel.
Feszültségesés
A napelemgyártók szabványos 25 Celsius-fokos körülmények között tesztelik termékeiket, négyzetméterenként 1000 wattos insolációval. Az insoláció annak mértéke, hogy mennyi napenergia ér el minden négyzetmétert merőlegesen a napfény irányára. Az inzoláció nagyon tiszta napokon dél körül nagyobb lehet, mint 1000 watt / négyzetméter, és ettől a napelem több áramot termel, ami több energiát jelent. Sajnos, ez egy másik történet a hőmérséklettel. Ahogy a napelemek hőmérséklete 25 Celsius fok fölé emelkedik, az áram nagyon kismértékben emelkedik, de a feszültség gyorsabban csökken. A nettó hatás a kimenő teljesítmény csökkenése a hőmérséklet növekedésével. A tipikus szilícium napelemek hőmérséklet-együtthatója körülbelül -0,4-0,5%. Ez azt jelenti, hogy minden 25 Celsius fok felett a tömb teljesítménye ennél a százaléknál csökken. 45 Celsius fokon (113 Fahrenheit fok) egy 40 wattos napelem, amelynek hőmérsékleti együtthatója -0,4, kevesebb, mint 37 W.
Kiegyenlítő hőmérséklet
A napelem teljesítménye 25 Celsius-fokra vonatkozik, és a hőmérséklet emelkedésével csökken. Szerencsére a hőmérséklet csökkenésével ismét növekszik. Ha mérsékelt éghajlaton tartózkodik, a nyári melegben elvesztett teljesítmény hűvös, tiszta téli napokon tér vissza. Ha ez nem elegendő vigasz az Ön számára, akkor is megépítheti a napelem tömbjét, hogy kihasználja a szél természetes hűtőhatásait - a csatornák áramai elvezetik a hőt a napelemektől. A tetőre szerelt rendszereknél ez olyan egyszerű lehet, mint annak biztosítása, hogy 6 hüvelyk helyet hagyjon a panelek és a tető között. Aktiválhatja a hűtést az elpárologtató hűtés használatával - a víz elpárologtatásával ugyanúgy hűtheti le a paneljeit, ahogy az izzadság hűti a bőrt egy forró napon.
Egyéb napelemek
A hagyományos szilícium napelemek alternatívája vékonyréteg panelek formájában jelenik meg. Különböző félvezető anyagokkal készülnek, és hőmérsékleti együtthatójuk csak körülbelül a fele a szilíciumnak. A vékonyrétegű panelek nem olyan magas hatékonysággal indulnak, mint a kristályos szilícium fotovoltaikus elemek, de alacsonyabb érzékenységük a magasabb hőmérsékletek miatt vonzó lehetőséget kínál a nagyon forró helyeken. A vékony filmpaneleket pontosan ugyanúgy használják, mint kristályos társaikat, de jellemzően pár százalékkal kevésbé hatékonyak. Hőmérsékleti együtthatójuk körülbelül -0,2 és -0,3 százalék között mozog. Vannak más kristályos anyagok, amelyek a szilíciumnál nagyobb hatékonysággal indulnak, és pozitív hőmérsékleti együtthatóval is rendelkeznek. Ez azt jelenti, hogy a hőmérséklet növekedésével jobbak lesznek. Ezenkívül nagyon drágák, ami használatukat néhány speciális alkalmazásra korlátozza. Végül mégis eljuthatnak a lakóotthonokba.