En solpanel slutar inte fungera när det blir kallt. I själva verket utgör extrem värme ett hot mot solpanelens funktion än extrem kyla. När temperaturen ökar producerar solpaneler mindre energi för en viss mängd solenergi. Omvänt, när det blir kallare, kommer solpaneler att producera mer kraft.
Inuti solpanelen
Solceller skapar elektricitet när elektronerna i cellens atomer exciteras av energi i solljus. De yttersta elektronerna i atomerna finns på en energinivå som kallas valensbandet. När de får tillräckligt med energi från solljus hoppar elektronerna till en energinivå som kallas ledningsbandet. När en cell värms upp minskar skillnaden mellan valensbandet och ledningsbandet. Därför, även om elektronerna lättare kan frigöras vid varm temperatur, bär de inte lika mycket energi när de släpps.
Spänning, ström och effekt
Spänning är den elektriska potentialskillnaden mellan två punkter. Ström är måttet på strömmen av el genom en enhetsarea. Kraft är produkten av spänning och ström. När en cell blir kall ökar spänningen medan strömmen minskar. Varje elektron bär mer energi, men färre elektroner flyter. Spänningsökningen är större än strömminskningen. Därför ökar effekten. När cellen blir varm minskar spänningen men strömmen ökar. Återigen är spänningsförändringen större än strömförändringen. Därför minskar kraften.
Effektivitetsförändring med temperatur
Effektiviteten för en solpanel är det procentuella måttet på panelens uteffekt i förhållande till den tillgängliga totala solenergin. Till exempel skulle en panel på 15 procent producera 150 watt från tillgängliga 1000 watt solenergi som når ytan. Effekten av en panel minskar med cirka 0,05 procent för varje temperaturökning på en grad Celsius. Omvänt ökar effektiviteten hos en panel med 0,05 procent för varje graders temperaturminskning.
Faktorer som påverkar celltemperaturen
Bara för att det är kallt ute betyder inte att själva panelen är kall. Solceller släpper ut lite energi som värme. Beroende på hur panelen monteras och de omgivande luftförhållandena kan denna värme påverka panelens arbetstemperatur. Till exempel kommer en takmonterad panel inte att ventilera värmen lika bra som en fristående. Detta ökar panelens värme och minskar därför effektiviteten. Vind å andra sidan hjälper till att transportera värme bort från cellerna. Därför är en kall, blåsig dag perfekt för att generera solenergi. Detta ökar panelens effekt och släpper ut panelens egen värme.