Solcellepaneler konverterer sollys til elektrisitet, så du skulle tro at jo mer sollys, jo bedre. Det er ikke alltid sant, fordi sollys ikke bare består av lyset du ser, men også av usynlig infrarød stråling, som bærer varme. Solpanelet vil fungere bra hvis det blir mye lys, men når det blir varmere, forringes ytelsen.
Energi fra solceller
Fotovoltaiske solcellepaneler er samlinger av individuelle celler laget av halvledermateriale. Spenningen en solcelle legger ut bestemmes for det meste av valget av halvleder og detaljene til halvlederlagene. Silisium solceller - det vanligste valget - legger ut omtrent en halv volt fra hver celle. Strømmen som genereres av en solcelle er en funksjon av mengden sollys som treffer den. Jo mer sollys som treffer det, jo mer strøm vil det generere, opp til grensene for cellen. Elektrisk kraft er produktet av strømmen ganger spenningen. Et lite solcellepanel kan ha 36 celler koblet sammen for å produsere 18 volt totalt med en strøm på 2 ampere. Det solcellepanelet vil bli vurdert til 18 volt x 2 ampere = 36 watt toppeffekt. Hvis den er opplyst i en time, vil den generere 36 wattimer energi.
Spenningsfall
Solcellepanelprodusenter tester produktene sine under standardforhold på 25 grader Celsius (77 grader Fahrenheit) med en isolasjon på 1000 watt per kvadratmeter. Isolasjon er et mål på hvor mye solenergi som treffer hver kvadratmeter vinkelrett på sollysets retning. Isolasjonen kan være høyere enn 1000 watt per kvadratmeter rundt middagstid på veldig klare dager, og det vil gjøre at solcellepanelet genererer mer strøm, noe som betyr mer kraft. Dessverre er det en annen historie med temperatur. Når temperaturen på solcellene stiger over 25 grader Celsius, øker strømmen veldig, men spenningen synker raskere. Nettoeffekten er en reduksjon i utgangseffekt med økende temperatur. Typiske silisium solcellepaneler har en temperaturkoeffisient på omtrent -0,4 til -0,5 prosent. Dette betyr at for hver grad Celsius over 25 vil kraftuttaket fra matrisen synke med den prosentandelen. Ved 45 grader Celsius (113 grader Fahrenheit) ville et 40-watts solcellepanel med en temperaturkoeffisient på -0,4 produsere mindre enn 37 watt.
Forskyvningstemperatur
Solcellepanelens ytelse er angitt for 25 grader Celsius, og den synker når temperaturen stiger. Heldigvis øker den igjen når temperaturen faller. Hvis du er i et temperert område, vil ytelsen du mister i sommervarmen returneres på kjølige, klare vinterdager. Hvis det ikke er nok trøst for deg, kan du også bygge ditt solcellepanel for å dra nytte av de naturlige kjøleeffektene av vind - kanalisere strømmer for å føre varme bort fra solcellepanelene dine. For takmonterte systemer kan dette være så enkelt som å sørge for at du legger igjen 6 tommer plass mellom panelene og taket. Du kan ta en mer aktiv tilnærming til kjøling ved å bruke fordampningskjøling - ved å bruke fordampning av vann til å kjøle panelene på samme måte som svette kjøler huden din på en varm dag.
Andre solmaterialer
Et alternativ til tradisjonelle silisiumsolpaneler kommer i form av tynnfilmpaneler. De er laget med forskjellige halvledermaterialer, og temperaturkoeffisienten er bare omtrent halvparten av silisium. Tynnfilmpaneler starter ikke med så høy effektivitet som krystallinsk silisium-solceller, men deres lavere følsomhet for høyere temperaturer gjør dem til et attraktivt alternativ for veldig varme steder. Tynne filmpaneler brukes nøyaktig på samme måte som deres krystallinske kolleger, men de er vanligvis et par prosent mindre effektive. Temperaturkoeffisienten deres varierer fra ca. -0,2 til -0,3 prosent. Det er andre krystallinske materialer som starter med høyere effektivitet enn silisium, og som også har en positiv temperaturkoeffisient. Det betyr at de blir bedre når temperaturen øker. De er også veldig dyre, noe som begrenser bruken til noen spesialiserte applikasjoner. Til slutt kunne de imidlertid komme seg til boliger.