A napelem olyan eszköz, amely a napsugárzást közvetlenül vagy közvetve elektromos energiává alakítja a napfény elnyelésével fotoelektromos vagy fotokémiai hatás révén.A legtöbb napelem fő anyaga a "szilícium".A fotonokat a szilícium anyaga nyeli el;a fotonok energiája átkerül a szilícium atomokhoz, aminek hatására az elektronok átmennek és szabad elektronokká válnak, amelyek a PN átmenet mindkét oldalán felhalmozva potenciálkülönbséget képeznek.Amikor a külső áramkör be van kapcsolva, ennek a feszültségnek a hatására a külső áramkörön átfolyik egy bizonyos kimeneti teljesítmény.Ennek a folyamatnak a lényege: a fotonenergiát elektromos energiává alakító folyamat.
Napelem teljesítmény számítás
A szoláris váltakozó áramú energiatermelő rendszer napelemekből, töltésvezérlőkből, inverterekből és akkumulátorokból áll;a szoláris egyenáramú áramtermelő rendszer nem tartalmazza az invertert.Annak érdekében, hogy a napelemes rendszer elegendő teljesítményt tudjon biztosítani a terheléshez, az egyes alkatrészeket ésszerűen az elektromos készülék teljesítményének megfelelően kell kiválasztani.Vegyünk 100 W kimeneti teljesítményt, és használjuk napi 6 órán keresztül példaként a számítási módszer bemutatásához:
1. Először számítsa ki a napi wattóra fogyasztást (beleértve az inverter veszteségét is): ha az inverter konverziós hatásfoka 90%, akkor 100 W kimenő teljesítmény esetén a tényleges kimeneti teljesítmény 100 W/90 % = 111 W;napi 5 óra használat esetén a kimenő teljesítmény 111W*5 óra=555Wh.
2. Számítsa ki a napelem panelt: A napi 6 órás effektív napsütési időnek megfelelően, figyelembe véve a töltési hatékonyságot és a töltési folyamat során keletkező veszteséget, a napelem kimenő teljesítménye 555Wh/6h/70%=130W legyen.Ezek közül 70% a napelem által a töltési folyamat során ténylegesen felhasznált teljesítmény.
Napelemes energiatermelés hatékonysága
A monokristályos szilícium napenergia fotoelektromos konverziós hatásfoka akár 24%, ami a legmagasabb fotoelektromos konverziós hatásfok minden típusú napelem között.De a monokristályos szilícium napelemek előállítása olyan drága, hogy még nem használják széles körben és univerzálisan nagy számban.A polikristályos szilícium napelemek a gyártási költséget tekintve olcsóbbak, mint a monokristályos szilícium napelemek, de a polikristályos szilícium napelemek fotoelektromos konverziós hatékonysága jóval alacsonyabb.Ráadásul a polikristályos szilícium napelemek élettartama is rövidebb, mint a monokristályos szilícium napelemeké..Ezért a költséghatékonyság szempontjából a monokristályos szilícium napelemek valamivel jobbak.
A kutatók azt találták, hogy egyes összetett félvezető anyagok alkalmasak szoláris fotoelektromos konverziós filmekhez.Például CdS, CdTe;III-V összetett félvezetők: GaAs, AIPInP stb.;Az ezekből a félvezetőkből készült vékonyfilmes napelemek jó fotoelektromos átalakítási hatékonyságot mutatnak.A több gradiens energiasávval rendelkező félvezető anyagok kiterjeszthetik a napenergia-abszorpció spektrális tartományát, ezáltal javítva a fotoelektromos átalakítás hatékonyságát.Így a vékonyfilmes napelemek számos gyakorlati alkalmazása széles kilátásokat mutat.A többkomponensű félvezető anyagok közül a Cu(In,Ga)Se2 kiváló napfény-elnyelő anyag.Ennek alapján a szilíciumnál lényegesen nagyobb fotoelektromos konverziós hatásfokkal rendelkező vékonyfilmes napelemek tervezhetők, az elérhető fotoelektromos konverziós arány 18%.
A napelemek élettartama
A napelemek élettartamát a cellák anyaga, edzett üveg, EVA, TPT stb. határozzák meg. Általában a jobb anyagokat használó gyártók által gyártott panelek élettartama elérheti a 25 évet, de a környezet hatásával napelemek A tábla anyaga idővel elöregszik.Normál körülmények között a teljesítmény 20 év használat után 30%-kal, 25 év használat után pedig 70%-kal csökken.
Feladás időpontja: 2022. december 30