Solceller fra solceller er halvledermaterialer konstruert for å konvertere sollys til elektrisitet. Du kan tenke deg en halvleder som en tom hylle over en søppel full av sprettkuler - der kulene er som elektroner i en halvleder. Kulene i søpla nedenfor kan ikke bevege seg veldig langt, så materialet leder dårlig. Men hvis en ball hopper opp til hyllen, kan den rulle veldig lett, så materialet blir til en god leder. Når sollys kommer inn i en halvleder, kan den løfte en kule ut av søpla og legge den på hyllen. Du skulle tro at mer sollys, jo bedre - flere baller lagt på hyllen, mer strøm fra solcellen. Men mer sollys kan også bety høyere temperaturer - og høyere temperaturer reduserer vanligvis strømmen fra en solcelle.
Halvledere
Når sollys kommer inn i en solcelle, tilfører den elektroner energi, men de energiske elektronene gjør ikke noe bra i solcellen - de må ut. Så solceller er konstruert slik at hylle er i en vinkel. En ball på hylla ruller raskt ned. Hvis du bygger et rør fra den nedre kanten av hyllen som snor seg rundt til søpla under, så vil kulene strømme ned fra solcellen og tilbake. Det er mer eller mindre hva som skjer når elektriske ledninger er koblet til en solcelle - elektroner blir plukket opp av sollys og dyttet inn i en krets.
Kraft fra en solcelle
I elektriske termer er kraft spenning ganger strøm. Strøm refererer til antall elektroner som skyves ut av solcellen, og spenning refererer til "skyvet" som hvert elektron får. Når jeg tenker tilbake på søpla og hyllen, er det nåværende antall baller som legges på hyllen hvert sekund, og spenningen er hvor høy hyllen er.
Når solen blir lysere. det gir energi til flere elektroner - løfter flere baller på hyllen - men hyllen blir ikke høyere. Det vil si at spenningen ut av en solcelle avhenger av hvordan solcellen er bygget, mens den maksimale strømmen avhenger av hvor mye sollys den absorberer. Spenningen og strømmen avhenger også av noen andre faktorer. En av disse er temperatur.
Temperatureffekter
Temperaturen måler hvor mye ting beveger seg. Når det gjelder en halvleder, måler temperaturen hvor mye elektronene beveger seg og hvor mye holderne for disse elektronene beveger seg rundt. Igjen og tenker på hyllen og søppelbollen, når en halvleder er varmere, er det som om kulene svirrer og spretter rundt i søpla og hyllen over vibrerer opp og ned.
I en varm solcelle spretter kulene allerede litt, det er lettere for sollys å plukke dem opp og legge dem på hylla. Fordi hyllen vibrerer opp og ned, er det også lettere for ballene å komme seg opp på hyllen, men fordi de ikke er så høye, ruller de ikke så fort. Det vil si at når en silisium solcelle blir varmere, genererer den mer strøm, men mindre spenning. Dessverre er det bare litt mer strøm og mye mindre spenning, så resultatet er at effekten avtar.
Solcellepanelutgang
Solcellepaneler er bygget av en hel haug med solceller koblet sammen. Ulike produsenter bygger sine paneler annerledes, så du kan finne et solcellepanel med 38 celler og et annet med 480 celler. Selv med forskjeller i produksjon av silisium solcellepaneler, er materialet mer eller mindre det samme, så temperatureffektene er også nesten identiske. Vanligvis faller silisiumsolcelleeffekten ca 0,4 prosent med hver grad Celsius (1,8 grader Fahrenheit).
Temperaturen refererer til den faktiske materialtemperaturen, og ikke lufttemperaturen, så på en solskinnsdag er det ikke så uvanlig at et solcellepanel når 45 grader C (113 grader F). Det betyr at et panel klassifisert for 200 watt ved 20 grader C (68 grader F) bare vil sette ut 180 watt.
