より大きな太陽電池はより効率的ですか？

太陽光発電太陽電池は、太陽光からエネルギーを吸収し、それを電気エネルギーに変換します。 プロセスが機能するためには、太陽光が太陽電池の材料になり、吸収される必要があり、エネルギーが太陽電池から出る必要があります。 これらの各要因は、太陽電池の効率に影響を与えます。 いくつかの要因は大小の太陽電池で同じですが、サイズによって異なるものもあります。 変化する要因は、小さな太陽電池が大きな太陽電池よりも効率的であるのを容易にする傾向があります。

効率を定義する方法はいくつかあります。 消費者の観点から最も理にかなっているのは、太陽電池の領​​域に当たる総太陽光エネルギーに対する生成された電気エネルギーの比率です。 太陽電池には多くの種類があります。 多機能セルは非常に高価ですが、40％近くの効率が得られます。 シリコンセルの効率は13〜18％ですが、「薄膜」セルと呼ばれる他のアプローチの効率は6〜14％です。 セルの材質、設計、構造は、サイズよりも効率に大きく影響します。

太陽電池の効率を決定する最初の要因は、太陽電池の材料になる光の量です。 太陽電池の表面は、回路を完成させて電力を引き出すために、何らかの電気的接触を持っている必要があります。 これらの電極は、太陽光が吸収材に到達するのを防ぎます。 残念ながら、太陽電池の端に小さな電極を配置することはできません。太陽電池の材料の抵抗によって電気が失われすぎるためです。 つまり、大きな太陽電池（たとえば、約5インチ四方）がある場合は、表面全体にいくつかの電極を配置して、光を遮断する必要があります。 あなたの太陽電池が0.5インチ×1インチであるならば、あなたは電極で覆われた表面のより少ないパーセンテージで通り抜けることができます。

太陽光が太陽電池材料に入ると、材料内の電子と相互作用するまで太陽電池は移動します。 電子が太陽光のエネルギーを吸収すると、ブーストが与えられます。 他の電子にぶつかることでそのエネルギーを失う可能性があります。 ほとんどの場合、それは太陽電池のサイズに依存しません。 それはその構成とデザインに依存します。 ただし、電子が半導体材料内をさらに進む必要がある場合は、エネルギーを失う可能性が高くなります。 電極までの距離を短くすることで、電子がエネルギーを失う可能性が低くなります。 より大きなセルはより多くの電極で設計されているため、距離はほぼ同じになります。したがって、これは太陽電池のサイズによってあまり変化しません。

抵抗は、電子が回路を通過するのがどれだけ難しいかを示す尺度です。 他のすべてが等しい場合、距離が短いほど抵抗が低くなるため、セルが小さいほどエネルギーの浪費が少なくなり、効率が少し向上します。 これらの効果はすべて、大きなセルよりも小さなセルに有利ですが、効率への影響はごくわずかです。 太陽電池は、それらを組み合わせた場合にのみ実際に役立つため、通常はより大きなセルを使用するのが理にかなっているため、それほど多くの組み立て作業を行う必要はありません。 通常、シリコン太陽電池は、それらが構築されている生のシリコンのサイズに一致するように約5または6インチの正方形です。 次に、それらは側面の数フィートのパネルにまとめられます。