Сонячна панель не перестане працювати, коли стане холодно. Насправді екстремальна спека представляє більшу загрозу для функціонування сонячної батареї, ніж надзвичайний холод. Зі збільшенням температури сонячні панелі виробляють менше енергії для певної кількості сонячної енергії. І навпаки, у міру того, як стає холодніше, сонячні панелі вироблятимуть більше енергії.
Всередині сонячної панелі
Сонячні елементи створюють електрику, коли електрони в атомах клітини збуджуються енергією в сонячному світлі. Найбільш зовнішні електрони в атомах існують на енергетичному рівні, званому валентною зоною. Коли вони отримують достатньо енергії від сонячного світла, електрони стрибають до рівня енергії, який називається зоною провідності. При нагріванні комірки різниця між валентною зоною та зоною провідності зменшується. Тому, хоча електрони можуть легше звільнятися при гарячій температурі, вони не несуть стільки енергії, коли вони виділяються.
Напруга, струм та потужність
Напруга - це різниця електричних потенціалів між двома точками. Струм - міра потоку електрики через одиницю площі. Потужність є добутком напруги та струму. Коли клітина охолоджується, напруга зростає, тоді як струм зменшується. Кожен електрон несе більше енергії, але менше потоків електронів. Збільшення напруги більше, ніж зменшення струму. Отже, вихідна потужність збільшується. Коли комірка нагрівається, напруга зменшується, але сила струму зростає. Знову ж, зміна напруги більше, ніж зміна струму. Отже, потужність зменшується.
Зміна ефективності в залежності від температури
Ефективність сонячної панелі - це відсоток міри вихідної потужності панелі відносно наявної загальної сонячної енергії. Наприклад, 15-відсоткова панель вироблятиме 150 Вт із наявної 1000 Вт сонячної енергії, що досягає її поверхні. Ефективність панелі зменшується приблизно на 0,05 відсотка на кожен градус Цельсія за підвищення температури. І навпаки, ефективність панелі збільшується на 0,05 відсотка на кожен градус Цельсія за зниженням температури.
Фактори, що впливають на температуру клітини
Те, що на вулиці холодно, не означає, що сама панель холодна. Сонячні клітини виділяють деяку кількість енергії як тепло. Залежно від способу монтажу панелі та умов навколишнього повітря, це тепло може впливати на робочу температуру панелі. Наприклад, панель, встановлена на даху, не буде так добре провітрювати тепло, як окремо стояча. Це збільшить нагрівання панелі і, отже, знизить ефективність. Вітер, навпаки, допомагає нести тепло від клітин. Тому холодний вітряний день ідеально підходить для виробництва сонячної електроенергії. Це збільшить вихідну потужність панелі та відведе власне тепло панелі.
