Pengaruh Suhu pada Produksi Tenaga Panel Surya

Panel surya fotovoltaik mengubah sinar matahari menjadi listrik, jadi Anda akan berpikir bahwa semakin banyak sinar matahari, semakin baik. Itu tidak selalu benar, karena sinar matahari tidak hanya terdiri dari cahaya yang Anda lihat, tetapi juga radiasi infra merah yang tidak terlihat, yang membawa panas. Panel surya Anda akan bekerja dengan baik jika mendapat banyak cahaya, tetapi karena semakin panas, kinerjanya menurun.

Panel surya fotovoltaik adalah rakitan sel individu yang terbuat dari bahan semikonduktor. Tegangan yang dikeluarkan sel surya sebagian besar ditentukan oleh pilihan semikonduktor dan detail lapisan semikonduktor. Sel surya silikon -- pilihan paling umum -- mengeluarkan sekitar setengah volt dari setiap sel. Arus yang dihasilkan oleh sel surya merupakan fungsi dari jumlah sinar matahari yang mengenainya. Semakin banyak sinar matahari yang mengenainya, semakin banyak arus yang dihasilkannya, hingga batas sel. Daya listrik adalah produk dari arus kali tegangan. Sebuah panel surya kecil dapat memiliki 36 sel yang dihubungkan bersama untuk menghasilkan sekitar 18 volt total pada arus 2 amp. Panel surya itu akan diberi nilai 18 volt x 2 amp = 36 watt daya puncak. Jika disinari selama satu jam maka akan menghasilkan energi 36 watt-jam.

Produsen panel surya menguji produk mereka pada kondisi standar 25 derajat Celcius (77 derajat Fahrenheit) dengan insolasi 1.000 watt per meter persegi. Insolasi adalah ukuran berapa banyak tenaga surya yang mengenai setiap meter persegi tegak lurus terhadap arah sinar matahari. Insolation bisa lebih tinggi dari 1.000 watt per meter persegi sekitar tengah hari pada hari yang sangat cerah, dan itu akan membuat panel surya Anda menghasilkan lebih banyak arus, yang berarti lebih banyak daya. Sayangnya, lain cerita dengan suhu. Saat suhu sel surya naik di atas 25 derajat Celcius, arus naik sangat sedikit, tetapi tegangan menurun lebih cepat. Efek bersihnya adalah penurunan daya output dengan meningkatnya suhu. Panel surya silikon tipikal memiliki koefisien suhu sekitar -0,4 hingga -0,5 persen. Ini berarti bahwa untuk setiap derajat Celcius di atas 25, output daya dari array akan turun sebesar persentase tersebut. Pada 45 derajat Celcius (113 derajat Fahrenheit), panel surya 40 watt dengan koefisien suhu -0,4 akan menghasilkan kurang dari 37 watt.

Performa panel surya Anda dikutip untuk 25 derajat Celcius, dan akan menurun saat suhu naik. Untungnya, itu meningkat lagi saat suhu turun. Jika Anda berada di daerah beriklim sedang, kinerja yang hilang di musim panas akan dikembalikan pada hari-hari musim dingin yang sejuk dan cerah. Jika itu tidak cukup menghibur Anda, Anda juga dapat membangun panel surya Anda untuk memanfaatkan efek pendinginan alami dari angin -- menyalurkan arus untuk membawa panas dari panel surya Anda. Untuk sistem yang dipasang di atap, ini bisa sesederhana memastikan Anda menyisakan 6 inci ruang antara panel dan atap Anda. Anda dapat mengambil pendekatan yang lebih aktif untuk pendinginan dengan menggunakan pendinginan evaporatif -- menggunakan penguapan air untuk mendinginkan panel Anda dengan cara yang sama seperti keringat mendinginkan kulit Anda di hari yang panas.

Sebuah alternatif untuk panel surya silikon tradisional datang dalam bentuk panel film tipis. Mereka dibuat dengan bahan semikonduktor yang berbeda, dan koefisien suhunya hanya sekitar setengah dari silikon. Panel film tipis tidak memulai dengan efisiensi setinggi fotovoltaik silikon kristalin, tetapi sensitivitasnya yang lebih rendah terhadap suhu yang lebih tinggi menjadikannya pilihan yang menarik untuk lokasi yang sangat panas. Panel film tipis digunakan dengan cara yang persis sama seperti rekan-rekan kristalnya, tetapi mereka biasanya beberapa persen kurang efisien. Koefisien suhu mereka berkisar dari sekitar -0,2 hingga -0,3 persen. Ada bahan kristal lain yang dimulai dengan efisiensi lebih tinggi daripada silikon dan juga memiliki koefisien suhu positif. Itu berarti mereka menjadi lebih baik ketika suhu meningkat. Mereka juga sangat mahal, yang membatasi penggunaannya untuk beberapa aplikasi khusus. Namun, pada akhirnya, mereka bisa pergi ke rumah-rumah penduduk.