Fotovoltaické solárne panely premieňajú slnečné svetlo na elektrinu, takže by ste si mysleli, že čím viac slnečného žiarenia, tým lepšie. To nie je vždy pravda, pretože slnečné svetlo sa skladá nielen zo svetla, ktoré vidíte, ale aj z neviditeľného infračerveného žiarenia, ktoré prenáša teplo. Váš solárny panel bude fungovať skvele, ak bude mať veľa svetla, ale keď sa oteplí, bude sa zhoršovať jeho výkon.
Energia z fotovoltaiky
Fotovoltaické solárne panely sú zostavy jednotlivých článkov vyrobených z polovodičového materiálu. Napätie, ktoré vydáva solárny článok, je väčšinou určené výberom polovodiča a podrobnosťami polovodičových vrstiev. Kremíkové solárne články - najbežnejšia voľba - vydávajú z každého článku asi pol voltu. Prúd generovaný solárnym článkom je funkciou množstva slnečného žiarenia, ktoré na neho dopadá. Čím viac slnečného žiarenia na ňu dopadne, tým viac prúdu bude generovať, a to až po hranice bunky. Elektrická energia je súčinom prúdu a napätia. Malý solárny panel by mohol mať zapojených 36 článkov, ktoré by pri prúde 2 A vytvorili celkom asi 18 voltov. Tento solárny panel by bol dimenzovaný na 18 voltov x 2 ampéry = 36 wattov špičkového výkonu. Ak bude svietiť hodinu, vygeneruje 36 watthodín energie.
Pokles napätia
Výrobcovia solárnych panelov testujú svoje výrobky pri štandardných podmienkach 25 stupňov Celzia (77 stupňov Fahrenheita) s slnečným žiarením 1 000 wattov na meter štvorcový. Slnečné žiarenie je mierou toho, koľko slnečnej energie zasahuje každý meter štvorcový kolmo na smer slnečného žiarenia. Počas veľmi jasných dní môže byť okolo poludnia okolo poludnia vyššia ako 1 000 W na meter štvorcový, vďaka čomu bude váš solárny panel generovať väčší prúd, čo znamená viac energie. Bohužiaľ, s teplotou je to iný príbeh. Keď teploty solárnych článkov stúpnu nad 25 stupňov Celzia, prúd stúpa veľmi mierne, ale napätie klesá rýchlejšie. Čistým efektom je pokles výstupného výkonu so zvyšujúcou sa teplotou. Typické kremíkové solárne panely majú teplotný koeficient asi -0,4 až -0,5 percenta. To znamená, že pri každom stupni Celzia nad 25 by výstupný výkon z poľa poklesol o toto percento. Pri 45 stupňoch Celzia (113 stupňov Fahrenheita) by 40-wattový solárny panel s teplotným koeficientom -0,4 vyprodukoval menej ako 37 wattov.
Teplota vyrovnania
Výkon vášho solárneho panelu je uvedený na 25 stupňov Celzia a so zvyšovaním teploty klesá. Našťastie sa s poklesom teploty opäť zvyšuje. Ak sa nachádzate v miernom regióne, výkon, ktorý stratíte v letných horúčavách, sa vám vráti v chladných a jasných zimných dňoch. Ak to pre vás nie je dostatočná útecha, môžete tiež zostaviť svoje solárne pole, aby ste využili prirodzené ochladzovacie účinky vetra - smerujúce prúdy na odvod tepla zo solárnych panelov. V prípade systémov namontovaných na streche to môže byť také jednoduché, ako zaistiť, aby ste medzi panelmi a strechou nechali priestor 6 palcov. K chladeniu môžete pristupovať aktívnejšie pomocou odparovacieho chladenia - pomocou odparovania vody môžete panely ochladzovať rovnako, ako pot ochladzuje pokožku v horúcom dni.
Ostatné solárne materiály
Alternatíva k tradičným kremíkovým solárnym panelom je vo forme tenkovrstvových panelov. Sú vyrobené z rôznych polovodičových materiálov a ich teplotný koeficient je len asi polovičný ako v prípade kremíka. Tenkovrstvové panely nezačínajú tak vysokou účinnosťou ako fotovoltaika z kryštalického kremíka, ale ich nižšia citlivosť na vyššie teploty ich robí atraktívnou voľbou pre veľmi horúce miesta. Tenkovrstvové panely sa používajú úplne rovnakým spôsobom ako ich kryštalické náprotivky, sú však zvyčajne o pár percent menej efektívne. Ich teplotný koeficient sa pohybuje od asi -0,2 do -0,3 percenta. Existujú aj iné kryštalické materiály, ktoré začínajú s vyššou účinnosťou ako kremík a majú tiež kladný teplotný koeficient. To znamená, že so zvyšovaním teploty sa zlepšujú. Sú tiež veľmi drahé, čo ich použitie obmedzuje na niektoré špecializované aplikácie. Nakoniec sa však mohli dostať do obytných domov.