Сонячні панелі складаються з ряду окремих сонячних елементів. Властивості цих комірок визначають загальну максимальну потужність всієї панелі. Електрична потужність, яку генерують сонячні панелі, вимірюється у ватах. Кожна сонячна панель має перерахований рейтинг вихідних ват, виходячи з вихідної потужності в конкретних умовах сонячного світла.
Рейтинг потужності та ефективність панелі
Сонячна енергія, доступна системам сонячних панелей, залежить від ряду факторів. Широта, погода та кут вхідного сонячного світла впливають на кількість сонячної енергії, доступної в певному місці. Однак, щоб оцінити сонячні панелі для порівняння, виробники припускають середню доступну сонячну енергію 1000 Вт на квадратний метр. Відсоток енергії, яка перетворюється в електричну, - це ефективність панелі. Наприклад, панель площею 1 квадратний метр може мати потужність 150 Вт. Припускаючи 1000 доступних ват, ця панель перетворює 15 відсотків сонячної енергії в електричну. Отже, ця панель має ефективність 15 відсотків. Середня кремнієва сонячна панель виробляє енергію приблизно з 15 до 18 відсотків ефективності, залежно від типу кристалів кремнію.
Характеристика сонячних елементів
Вихідна потужність сонячної панелі залежить від напруги та струму, що генеруються окремими елементами. Напруга - це різниця електричних потенціалів між двома точками, яка вимірюється у вольтах. Струм - це вимірювання потоку електричного заряду через дану область і вимірюється в амперах. Типовий кремнієвий сонячний елемент генерує від 0,5 до 0,6 вольт. Вихідний струм змінюється в залежності від розміру комірки. Загалом типовий комерційно доступний силіконовий елемент виробляє струм від 28 до 35 міліампер на квадратний сантиметр. Коли комірки поєднуються, струм і напруга можуть бути збільшені. Потужність є добутком напруги та струму. Отже, більші модулі матимуть більший вихідний ват.
Стільникові зв’язки
Клітини можуть бути з'єднані послідовно або паралельно. Серійні з'єднання складаються з комірок, з'єднаних кінцем у кінець. Коли комірки з'єднані послідовно, їх напруги додаються, але струми ні; струм послідовного з'єднання такий же, як і в одній комірці. Наприклад, дві комірки, які виробляють 0,6 вольт, з'єднані послідовно, давали б 1,2 вольта. Однак струм не збільшився б. Паралельні з'єднання складаються з комірок, з'єднаних поруч. Коли клітини з'єднані паралельно, їх струми додаються, але напруги - ні. Ви можете поєднати ці два типи з'єднань, щоб отримати практично будь-яку комбінацію напруги та струму, що призводить до широкого спектру номінальних потужностей.
Затінення і вихідні вати
Якщо сонячні панелі затінені безпосередньо або отримують зменшену кількість сонячного світла, їх струм зменшується. Тому вони будуть виробляти меншу кількість енергії. Якщо затінену комірку послідовно підключити до інших комірок, загальний струм послідовного з'єднання обмежується струмом затіненої комірки. У крайніх випадках цей дисбаланс потужності може пошкодити сонячну панель. З цієї причини панелі, як правило, оснащені компонентами, які називаються байпасними діодами, які перенаправляють потік струму навколо затінених або порушених елементів.