Bir güneş paneli soğuduğunda çalışmayı bırakmaz. Aslında, aşırı sıcaklık, bir güneş panelinin çalışması için aşırı soğuktan daha fazla tehdit oluşturur. Sıcaklık arttıkça, güneş panelleri belirli bir miktarda güneş enerjisi için daha az güç üretir. Tersine, hava soğudukça güneş panelleri daha fazla güç üretecektir.
Güneş Panelinin İçinde
Güneş pilleri, hücrenin atomlarındaki elektronlar güneş ışığında enerji ile uyarıldığında elektrik üretir. Atomlardaki en dıştaki elektronlar, değerlik bandı adı verilen bir enerji seviyesinde bulunur. Güneş ışığından yeterli enerjiyi aldıklarında elektronlar, iletim bandı adı verilen bir enerji düzeyine atlarlar. Bir hücre ısıtıldığında değerlik bandı ile iletim bandı arasındaki fark azalır. Bu nedenle, elektronlar sıcak sıcaklıkta daha kolay serbest kalabilirken, serbest bırakıldıklarında fazla enerji taşımazlar.
Gerilim, Akım ve Güç
Voltaj, iki nokta arasındaki elektriksel potansiyel farkıdır. Akım, birim alandan geçen elektrik akışının ölçüsüdür. Güç, gerilim ve akımın ürünüdür. Bir hücre soğuduğunda, akım azalırken voltaj artar. Her elektron daha fazla enerji taşır, ancak daha az elektron akar. Gerilimdeki artış, akımdaki azalmadan daha fazladır. Bu nedenle, güç çıkışı artar. Hücre ısındığında voltaj düşer, ancak akım artar. Yine, voltajdaki değişiklik, akımdaki değişiklikten daha büyüktür. Dolayısıyla güç azalır.
Sıcaklıkla Verimlilik Değişimi
Bir güneş panelinin verimliliği, mevcut toplam güneş enerjisine göre panelin çıkış gücünün yüzde ölçüsüdür. Örneğin, yüzde 15'lik bir panel, yüzeyine ulaşan mevcut 1.000 watt'lık güneş enerjisinden 150 watt üretecektir. Bir panelin verimliliği, sıcaklıktaki her bir Santigrat derecelik artış için yaklaşık yüzde 0,05 azalır. Tersine, bir panelin verimliliği, sıcaklıktaki her bir Santigrat derecelik düşüş için yüzde 0,05 artar.
Hücre Sıcaklığını Etkileyen Faktörler
Dışarısının soğuk olması panelin kendisinin de soğuk olduğu anlamına gelmez. Güneş pilleri bir miktar enerjiyi ısı olarak serbest bırakır. Panelin montaj şekline ve çevredeki hava koşullarına bağlı olarak bu ısı panelin çalışma sıcaklığını etkileyebilir. Örneğin, çatıya monte edilen bir panel, bağımsız bir panel kadar ısıyı havalandırmayacaktır. Bu, panelin ısısını artıracak ve dolayısıyla verimi düşürecektir. Rüzgar ise ısıyı hücrelerden uzaklaştırmaya yardımcı olur. Bu nedenle, soğuk ve rüzgarlı bir gün güneşten elektrik üretmek için idealdir. Bu, panelin güç çıkışını artıracak ve panelin kendi ısısını dağıtacaktır.