Fotovoltaiska solpaneler omvandlar solljus till el, så man skulle tro att ju mer solljus, desto bättre. Det är inte alltid sant, för solljus består inte bara av det ljus du ser, utan också av osynlig infraröd strålning, som bär värme. Din solpanel kommer att fungera bra om den blir mycket ljus, men när den blir varmare försämras dess prestanda.
Energi från solceller
Fotovoltaiska solpaneler är sammansättningar av enskilda celler gjorda av halvledarmaterial. Spänningen som en solcell sätter ut bestäms mestadels av valet av halvledare och detaljerna i halvledarskikten. Kiselsolceller - det vanligaste valet - släpper ut ungefär en halv volt från varje cell. Strömmen som genereras av en solcell är en funktion av mängden solljus som träffar den. Ju mer solljus som träffar det, desto mer ström kommer det att generera, upp till cellens gränser. Elektrisk kraft är produkten av strömmen gånger spänningen. En liten solpanel kan ha 36 celler kopplade ihop för att producera cirka 18 volt totalt vid en ström av 2 ampere. Den solpanelen skulle klassas för 18 volt x 2 ampere = 36 watt toppeffekt. Om den tänds i en timme genererar den 36 wattimmar energi.
Spänningsfall
Solpanelstillverkare testar sina produkter vid standardförhållanden på 25 grader Celsius (77 grader Fahrenheit) med en isolering på 1000 watt per kvadratmeter. Isolering är ett mått på hur mycket solenergi som slår varje kvadratmeter vinkelrätt mot solljusets riktning. Insolationen kan vara högre än 1000 watt per kvadratmeter vid middagstid på mycket klara dagar, och det kommer att få din solpanel att generera mer ström, vilket innebär mer kraft. Tyvärr är det en annan historia med temperatur. När solcellernas temperaturer stiger över 25 grader Celsius stiger strömmen väldigt lite, men spänningen minskar snabbare. Nettoeffekten är en minskning av uteffekten med ökande temperatur. Typiska kiselsolpaneler har en temperaturkoefficient på cirka -0,4 till -0,5 procent. Detta innebär att för varje grad Celsius över 25, skulle effektutmatningen från matrisen sjunka med den procenten. Vid 45 grader Celsius (113 grader Fahrenheit) skulle en 40-watts solpanel med en temperaturkoefficient på -0,4 producera mindre än 37 watt.
Förskjutningstemperatur
Din solpanels prestanda är citerad för 25 grader Celsius, och den minskar när temperaturen stiger. Lyckligtvis ökar den igen när temperaturen sjunker. Om du befinner dig i ett tempererat område kommer den prestanda du förlorar under sommarvärmen att returneras på svala, klara vinterdagar. Om det inte är tillräckligt med tröst för dig, kan du också bygga din soluppsättning för att dra nytta av de naturliga kyleffekterna av vind - kanaliserar strömmar för att transportera bort värme från dina solpaneler. För takmonterade system kan detta vara så enkelt som att se till att du lämnar 6 tum utrymme mellan dina paneler och ditt tak. Du kan ta ett mer aktivt sätt att kyla genom att använda förångningskylning - med hjälp av avdunstning av vatten för att kyla dina paneler på samma sätt som svett svalnar huden på en varm dag.
Andra solmaterial
Ett alternativ till traditionella kiselsolpaneler finns i form av tunnfilmspaneler. De är gjorda med olika halvledarmaterial och deras temperaturkoefficient är bara ungefär hälften av kisel. Tunnfilmspaneler börjar inte med lika hög effektivitet som kristallina kisel solceller, men deras lägre känslighet för högre temperaturer gör dem till ett attraktivt alternativ för mycket heta platser. Tunnfilmspaneler används exakt på samma sätt som deras kristallina motsvarigheter, men de är vanligtvis ett par procent mindre effektiva. Deras temperaturkoefficient varierar från cirka -0,2 till -0,3 procent. Det finns andra kristallina material som börjar med högre effektivitet än kisel och som också har en positiv temperaturkoefficient. Det betyder att de blir bättre när temperaturen ökar. De är också mycket dyra, vilket begränsar användningen till vissa specialiserade applikationer. Men så småningom kunde de ta sig till bostadshus.