უფრო დიდი მზის უჯრედები უფრო ეფექტურია?

Photovoltaic მზის ელემენტები შთანთქავენ ენერგიას მზის სხივიდან და გარდაქმნიან მას ელექტრო ენერგიად. პროცესის მუშაობისთვის მზის სხივმა უნდა მიიღოს იგი მზის უჯრედის მასალად და შეიწოვება, ხოლო ენერგია სჭირდება მზის უჯრედიდან გამოსასვლელად. თითოეული ეს ფაქტორი გავლენას ახდენს მზის უჯრედის ეფექტურობაზე. ზოგიერთი ფაქტორი იგივეა დიდი და მცირე მზის ელემენტებისათვის, მაგრამ არსებობს ისეთებიც, რომლებიც ზომით განსხვავდება. განსხვავებული ფაქტორები ხელს უწყობენ მცირე მზის უჯრედების უფრო ეფექტურ მუშაობას, ვიდრე მათი უფრო დიდი კოლეგები.

ეფექტურობის განსაზღვრის რამდენიმე სხვადასხვა გზა არსებობს. მომხმარებლის აზრით, ყველაზე აზრი ის არის, რომ წარმოებული ელექტროენერგიის თანაფარდობა მზის ენერგიის მთელ ენერგიასთან მიმართებაში მზის უჯრედის არეალს წარმოადგენს. არსებობს მრავალი სახის მზის უჯრედები. მრავალფუნქციური უჯრედები ძალიან ძვირია, მაგრამ მათი ეფექტურობა შეიძლება 40 პროცენტით იყოს. სილიციუმის უჯრედები ეფექტურია 13-დან 18 პროცენტამდე, ხოლო სხვა მიდგომები, სახელწოდებით "თხელი ფირის" უჯრედები, ეფექტურია 6-დან 14 პროცენტამდე. მასალას, უჯრედის დიზაინსა და კონსტრუქციას ბევრად მეტი გავლენა აქვს ეფექტურობაზე, ვიდრე ზომა.

პირველი ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს მზის უჯრედის ეფექტურობას, არის სინათლის რაოდენობა, რომელიც მას მზის უჯრედის მასალად აქცევს. მზის უჯრედის ზედაპირს უნდა ჰქონდეს რაიმე სახის ელექტრული კონტაქტი, რომ დასრულდეს წრე და გამოირთოს ენერგია. ეს ელექტროდები აბლოკირებენ მზის შუქს შთანთქმის მასალამდე. სამწუხაროდ, თქვენ არ შეგიძლიათ უბრალოდ მოათავსოთ მცირე ელექტროდები მზის უჯრედის პირას, რადგან შემდეგ ელექტროენერგიის ძალიან დიდ ნაწილს კარგავთ მზის ელემენტის წინააღმდეგობის მიმართ. ეს ნიშნავს, რომ თუ თქვენ გაქვთ დიდი მზის ელემენტი - თქვით დაახლოებით 5 ინჩი კვადრატზე - თქვენ უნდა გქონდეთ რამდენიმე ელექტროდი მთელს ზედაპირზე, რაც დაბლოკავს სინათლეს. თუ თქვენი მზის ელემენტი ნახევარ ინჩზეა თითო ინჩზე, მაშინ თქვენ შეგიძლიათ გაატაროთ ელექტროდების მიერ დაფარული ზედაპირის მცირე პროცენტული მაჩვენებელი.

როდესაც მზის შუქი მოხვდება მზის უჯრედის მასალაში, ის იმოძრავებს მანამ, სანამ მასში არსებულ ელექტრონს არ ექნება ურთიერთქმედება. თუ ელექტრონი შთანთქავს მზის ენერგიას, მას სტიმული მიეცემა. მას შეუძლია დაკარგოს ეს ენერგია სხვა ელექტრონებში მოხვედრით. ძირითადად, ეს არ არის დამოკიდებული მზის უჯრედის ზომაზე. ეს უბრალოდ დამოკიდებულია მის შემადგენლობაზე და დიზაინზე. ამასთან, თუ ელექტრონებს სჭირდებათ ნახევარგამტარული მასალის კიდევ უფრო შორს წასვლა, უფრო მეტი ალბათობაა, რომ მათ შეუძლიათ დაკარგონ ენერგია. ელექტროდების დაშორება მცირედ გახდეს, მაშინ ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ელექტრონი დაკარგავს ენერგიას. იმის გამო, რომ უფრო დიდი უჯრედები შექმნილია უფრო მეტი ელექტროდით, მანძილი დაახლოებით იგივეა, ამიტომ მზის უჯრედის ზომაში ეს ძალიან არ იცვლება.

წინააღმდეგობა არის იმის საზომი, თუ რამდენად რთულია ელექტრონისთვის წრეში გადაადგილება. ყველა დანარჩენი თანაბარია, მოკლე მანძილი ქმნის დაბალ წინააღმდეგობას, ასე რომ, ეს ნიშნავს, რომ პატარა უჯრედები ხარჯავენ ნაკლებ ენერგიას და ცოტათი უფრო ეფექტურად იქნებიან. მიუხედავად იმისა, რომ ყველა ეს ეფექტი უფრო მცირე უჯრედებს ანიჭებს უპირატესობას, უფრო მცირე გავლენას ახდენს ეფექტურობაზე. მას შემდეგ, რაც მზის უჯრედები მართლაც გამოსადეგი ხდება, როდესაც ისინი ერთად არის შერწყმული, ჩვეულებრივ, აზრი აქვს უფრო დიდი უჯრედების გამოყენებას, ასე რომ აღარ მოგიწევთ ასამბლეის იმდენი სამუშაოების შესრულება. როგორც წესი, სილიციუმის მზის უჯრედები დაახლოებით 5 ან 6 ინჩიანი კვადრატია, რათა შეესაბამებოდეს ნედლი სილიციუმის ზომას, რომლისგან ისინი აშენებულია. შემდეგ ისინი პანელებით ააწყობენ გვერდზე რამდენიმე მეტრზე.