แผงโซลาร์เซลล์หยุดทำงานเมื่ออากาศเย็นเกินไปหรือไม่?

แผงโซลาร์เซลล์จะไม่หยุดทำงานเมื่ออากาศเย็น ในความเป็นจริง ความร้อนจัดเป็นภัยคุกคามต่อการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์มากกว่าความเย็นจัด เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แผงโซลาร์เซลล์จะผลิตพลังงานน้อยลงสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนหนึ่ง ในทางกลับกัน เมื่ออากาศเย็นลง แผงโซลาร์เซลล์จะผลิตพลังงานมากขึ้น

เซลล์แสงอาทิตย์สร้างกระแสไฟฟ้าเมื่ออิเล็กตรอนในอะตอมของเซลล์ถูกกระตุ้นด้วยพลังงานในแสงแดด อิเล็กตรอนชั้นนอกสุดในอะตอมมีอยู่ในระดับพลังงานที่เรียกว่าแถบวาเลนซ์ เมื่อได้รับพลังงานเพียงพอจากแสงแดด อิเล็กตรอนจะกระโดดไปยังระดับพลังงานที่เรียกว่าแถบการนำไฟฟ้า เมื่อเซลล์ถูกทำให้ร้อน ความแตกต่างระหว่างแถบเวเลนซ์และแถบการนำไฟฟ้าจะลดลง ดังนั้นในขณะที่อิเล็กตรอนอาจถูกปลดปล่อยได้ง่ายกว่าในอุณหภูมิที่ร้อนจัด แต่ก็ไม่ได้นำพลังงานไปมากนักเมื่อปล่อยออกมา

แรงดันคือความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด กระแสคือการวัดการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านพื้นที่หนึ่งหน่วย กำลังไฟฟ้าเป็นผลคูณของแรงดันและกระแส เมื่อเซลล์เย็นลง แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นในขณะที่กระแสลดลง อิเล็กตรอนแต่ละตัวมีพลังงานมากกว่า แต่มีอิเล็กตรอนไหลน้อยลง การเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้ามากกว่ากระแสที่ลดลง ดังนั้นกำลังขับจะเพิ่มขึ้น เมื่อเซลล์ร้อนขึ้น แรงดันไฟฟ้าจะลดลง แต่กระแสเพิ่มขึ้น อีกครั้งการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้ามากกว่าการเปลี่ยนแปลงของกระแส พลังจึงลดลง

ประสิทธิภาพของแผงโซลาร์เซลล์คือการวัดเปอร์เซ็นต์ของกำลังขับของแผงที่สัมพันธ์กับพลังงานแสงอาทิตย์ทั้งหมดที่มีอยู่ ตัวอย่างเช่น แผง 15 เปอร์เซ็นต์จะผลิต 150 วัตต์จากพลังงานแสงอาทิตย์ 1,000 วัตต์ที่มีอยู่ถึงพื้นผิว ประสิทธิภาพของแผงจะลดลงประมาณ 0.05 เปอร์เซ็นต์สำหรับทุกๆ 1 องศาเซลเซียสที่เพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ ในทางกลับกัน ประสิทธิภาพของแผงจะเพิ่มขึ้น 0.05 เปอร์เซ็นต์ ทุกๆ 1 องศาเซลเซียส อุณหภูมิที่ลดลง

เพียงเพราะอากาศข้างนอกหนาว ไม่ได้หมายความว่าตัวแผงเองนั้นเย็น เซลล์แสงอาทิตย์จะปล่อยพลังงานบางส่วนออกมาเป็นความร้อน ความร้อนนี้อาจส่งผลต่ออุณหภูมิการทำงานของแผง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวิธีการติดตั้งแผงและสภาพอากาศโดยรอบ ตัวอย่างเช่น แผงที่ติดตั้งบนหลังคาจะไม่ระบายความร้อนเช่นเดียวกับแผงอิสระ สิ่งนี้จะเพิ่มความร้อนของแผงและทำให้ประสิทธิภาพลดลง ในทางกลับกัน ลมช่วยนำความร้อนออกจากเซลล์ ดังนั้นวันที่อากาศหนาวเย็นและมีลมแรงจึงเหมาะสำหรับการผลิตไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ สิ่งนี้จะเพิ่มกำลังขับของแผงและกระจายความร้อนของแผงเอง