Aurinkopaneeli on laite, joka muuntaa auringonsäteilyn suoraan tai epäsuorasti sähköenergiaksi valosähköisen vaikutuksen tai fotokemiallisen vaikutuksen kautta absorboimalla auringonvaloa.Useimpien aurinkopaneelien päämateriaali on "pii".Piimateriaali absorboi fotonit;fotonien energia siirtyy piiatomeille, jolloin elektronit siirtyvät ja niistä tulee vapaita elektroneja, jotka kerääntyvät PN-liitoksen molemmille puolille muodostaen potentiaalieron.Kun ulkoinen piiri kytketään päälle, tämän jännitteen vaikutuksesta ulkoisen piirin läpi kulkee virta, joka tuottaa tietyn lähtötehon.Tämän prosessin ydin on: prosessi, jossa fotonienergia muunnetaan sähköenergiaksi.
Aurinkopaneelin teholaskenta
Aurinkoenergian vaihtovirtasähköntuotantojärjestelmä koostuu aurinkopaneeleista, latausohjaimista, inverttereistä ja akuista;aurinkoenergian tasavirtasähköntuotantojärjestelmä ei sisällä invertteriä.Jotta aurinkosähköjärjestelmä voisi tuottaa riittävästi tehoa kuormitukseen, jokainen komponentti on valittava järkevästi sähkölaitteen tehon mukaan.Ota 100 W lähtöteho ja käytä sitä 6 tuntia päivässä esimerkkinä laskentamenetelmän esittelyyn:
1. Laske ensin wattituntikulutus päivässä (mukaan lukien invertterin häviö): jos invertterin muunnoshyötysuhde on 90 %, silloin kun lähtöteho on 100 W, todellisen lähtötehon tulee olla 100 W/90 % = 111 W;jos sitä käytetään 5 tuntia päivässä, lähtöteho on 111W*5 tuntia=555Wh.
2. Laske aurinkopaneeli: Päivittäisen tehokkaan 6 tunnin auringonpaisteajan mukaan ja ottaen huomioon latauksen tehokkuus ja latauksen aikaiset häviöt, aurinkopaneelin lähtötehon tulee olla 555Wh/6h/70%=130W.Niistä 70 % on aurinkopaneelin todellisesta tehosta latausprosessin aikana.
Aurinkopaneelien sähköntuotannon tehokkuus
Yksikiteisen piin aurinkoenergian valosähköinen muunnostehokkuus on jopa 24 %, mikä on korkein valosähköinen muunnostehokkuus kaikentyyppisten aurinkokennojen joukossa.Mutta yksikiteiset piiaurinkokennot ovat niin kalliita valmistaa, että niitä ei vielä käytetä laajasti ja yleisesti suuria määriä.Monikiteiset piiaurinkokennot ovat tuotantokustannuksiltaan halvempia kuin monokiteiset piiaurinkokennot, mutta monikiteisten piin aurinkokennojen valosähköinen muunnostehokkuus on paljon alhaisempi.Lisäksi monikiteisten piin aurinkokennojen käyttöikä on myös lyhyempi kuin monokiteisten piin aurinkokennojen..Siksi yksikiteiset piiaurinkokennot ovat kustannustehokkuuden kannalta hieman parempia.
Tutkijat ovat havainneet, että jotkin puolijohdeyhdistemateriaalit sopivat auringon valosähköisiin muunnoskalvoihin.Esimerkiksi CdS, CdTe;III-V yhdistepuolijohteet: GaAs, AIPInP jne.;Näistä puolijohteista tehdyt ohutkalvoaurinkokennot osoittavat hyvää valosähköistä muunnostehokkuutta.Puolijohdemateriaalit, joissa on useita gradienttienergiakaistaväliä, voivat laajentaa aurinkoenergian absorption spektrialuetta, mikä parantaa valosähköisen muuntamisen tehokkuutta.Joten monet ohutkalvoaurinkokennojen käytännön sovellukset tarjoavat laajat näkymät.Näistä monikomponenttisista puolijohdemateriaaleista Cu(In,Ga)Se2 on erinomainen auringonvaloa absorboiva materiaali.Sen perusteella voidaan suunnitella ohutkalvoisia aurinkokennoja, joiden valosähköinen muuntotehokkuus on huomattavasti korkeampi kuin piillä, ja saavutettava valosähköinen muunnosnopeus on 18 %.
Aurinkopaneelien käyttöikä
Aurinkopaneelien käyttöiän määräävät kennojen materiaalit, karkaistu lasi, EVA, TPT jne. Yleensä parempia materiaaleja käyttävien valmistajien valmistamien paneelien käyttöikä voi olla jopa 25 vuotta, mutta ympäristön vaikutuksilla aurinkokennot Levyn materiaali vanhenee ajan myötä.Normaalioloissa teho heikkenee 30 % 20 vuoden käytön jälkeen ja 70 % 25 vuoden käytön jälkeen.
Postitusaika: 30.12.2022