Innehåll
Fotovoltaiska solpaneler omvandlar solljus till elektricitet, så du skulle tro att ju mer solljus, desto bättre. Det är inte alltid sant, eftersom solljus inte bara består av det ljus du ser, utan också av osynlig infraröd strålning, som bär värme. Din solpanel fungerar bra om den får mycket ljus, men när den blir varmare försämras dess prestanda.
Energi från fotovoltaik
Fotovoltaiska solpaneler är sammansättningar av enskilda celler tillverkade av halvledarmaterial. Spänningen som en solcell sänder ut bestäms mestadels av valet av halvledare och detaljerna i halvledarlagren. Solcellsceller - det vanligaste valet - lägger ut cirka 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 från den nuvarande spänningen. En liten solpanel kan ha 36 celler sammankopplade för att producera cirka 18 volt totalt vid en ström på 2 ampere. Den solpanelen skulle vara klassad 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 av 1 000 watt per kvadratmeter. Insolation är ett mått på hur mycket solkraft som slår varje kvadratmeter vinkelrätt mot solljusets riktning. Insolationen kan vara högre än 1 000 watt per kvadratmeter runt middagstid på mycket klara dagar, och det kommer att göra att din solpanel genererar mer ström, vilket betyder mer kraft. Tyvärr är det en annorlunda historia med temperatur. När temperaturen i solcellerna stiger över 25 grader, stiger strömmen mycket något, 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 effektuttaget från matrisen sjunka med den procentenheten. Vid 45 grader Celsius (113 grader Fahrenheit) skulle en 40-watts solpanel med en temperaturkoefficient på -0,4 ge mindre än 37 watt.
Förskjutningstemperatur
Din solpanelprestanda är angiven för 25 grader och den minskar när temperaturen stiger. Lyckligtvis ökar det igen när temperaturen sjunker. Om du är i ett tempererat område kommer prestandan som du tappar i sommarvärmen tillbaka på svala, klara vinterdagar. Om det inte är tillräckligt med tröst för dig, kan du också bygga din solpanel för att dra nytta av de naturliga kyleffekterna av vindkanaliserande strömmar för att föra värme bort 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 förhållningssätt till kylning genom att använda förångningskylning - med avdunstning av vatten för att kyla dina paneler på samma sätt som svett kyler huden på en varm dag.
Andra solmaterial
Ett alternativ till traditionella silikonsolpaneler finns i form av tunnfilmspaneler. De är tillverkade med olika halvledarmaterial, och deras temperaturkoefficient är bara ungefär hälften av kisel. Tunnfilmspaneler börjar inte med lika hög effektivitet som kristallina kiselfotovoltar, men deras lägre känslighet för högre temperaturer gör dem till ett attraktivt alternativ för mycket heta platser. Tunna filmpaneler 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 också har en positiv temperaturkoefficient. Det betyder att de blir bättre när temperaturen ökar. De är också mycket dyra, vilket begränsar deras användning till vissa specialiserade applikationer. Men så småningom kunde de komma till bostadshus.