Panel słoneczny to urządzenie, które przekształca promieniowanie słoneczne bezpośrednio lub pośrednio w energię elektryczną poprzez efekt fotoelektryczny lub efekt fotochemiczny poprzez pochłanianie światła słonecznego.Głównym materiałem większości paneli słonecznych jest „krzem”.Fotony są pochłaniane przez materiał krzemowy;energia fotonów jest przekazywana do atomów krzemu, co sprawia, że elektrony przechodzą i stają się wolnymi elektronami, które gromadzą się po obu stronach złącza PN, tworząc różnicę potencjałów.Kiedy obwód zewnętrzny jest włączony, pod działaniem tego napięcia, przez obwód zewnętrzny popłynie prąd, aby wytworzyć określoną moc wyjściową.Istotą tego procesu jest: proces zamiany energii fotonu na energię elektryczną.
Obliczanie mocy panelu słonecznego
System generowania energii słonecznej AC składa się z paneli słonecznych, kontrolerów ładowania, falowników i akumulatorów;system wytwarzania energii słonecznej prądu stałego nie obejmuje falownika.Aby system generowania energii słonecznej mógł zapewnić wystarczającą moc do obciążenia, konieczne jest rozsądne dobranie każdego elementu do mocy urządzenia elektrycznego.Weź moc wyjściową 100 W i używaj jej przez 6 godzin dziennie jako przykładu do wprowadzenia metody obliczeniowej:
1. Najpierw oblicz dzienne zużycie w watogodzinach (wliczając utratę falownika): jeśli sprawność konwersji falownika wynosi 90%, to gdy moc wyjściowa wynosi 100 W, rzeczywista moc wyjściowa powinna wynosić 100 W/90 % =111W;jeśli jest używany przez 5 godzin dziennie, moc wyjściowa wynosi 111 W * 5 godzin = 555 Wh.
2. Oblicz panel słoneczny: Zgodnie z dziennym efektywnym czasem nasłonecznienia wynoszącym 6 godzin oraz biorąc pod uwagę wydajność ładowania i straty podczas procesu ładowania, moc wyjściowa panelu słonecznego powinna wynosić 555Wh/6h/70%=130W.Wśród nich 70% to rzeczywista moc zużywana przez panel słoneczny podczas procesu ładowania.
Wydajność wytwarzania energii z paneli słonecznych
Efektywność konwersji fotoelektrycznej energii słonecznej z monokrystalicznego krzemu wynosi do 24%, co jest najwyższą wydajnością konwersji fotoelektrycznej spośród wszystkich typów ogniw słonecznych.Ale monokrystaliczne krzemowe ogniwa słoneczne są tak drogie w produkcji, że nie są jeszcze szeroko i powszechnie stosowane w dużych ilościach.Ogniwa słoneczne z krzemu polikrystalicznego są tańsze niż ogniwa słoneczne z krzemu monokrystalicznego pod względem kosztów produkcji, ale wydajność konwersji fotoelektrycznej ogniw słonecznych z krzemu polikrystalicznego jest znacznie niższa.Ponadto żywotność ogniw słonecznych z krzemu polikrystalicznego jest również krótsza niż ogniw słonecznych z krzemu monokrystalicznego..Dlatego pod względem wydajności kosztowej ogniwa słoneczne z krzemu monokrystalicznego są nieco lepsze.
Naukowcy odkryli, że niektóre złożone materiały półprzewodnikowe nadają się do fotowoltaicznych filmów konwersyjnych.Na przykład CdS, CdTe;półprzewodniki złożone III-V: GaAs, AIPInP itp.;cienkowarstwowe ogniwa słoneczne wykonane z tych półprzewodników wykazują dobrą wydajność konwersji fotoelektrycznej.Materiały półprzewodnikowe z wieloma gradientowymi przerwami wzbronionymi energii mogą rozszerzyć zakres widmowy absorpcji energii słonecznej, poprawiając w ten sposób wydajność konwersji fotoelektrycznej.Tak, że duża liczba praktycznych zastosowań cienkowarstwowych ogniw słonecznych pokazuje szerokie perspektywy.Wśród tych wieloskładnikowych materiałów półprzewodnikowych Cu(In,Ga)Se2 jest doskonałym materiałem pochłaniającym światło słoneczne.Na jej podstawie można zaprojektować cienkowarstwowe ogniwa słoneczne o znacznie wyższej sprawności konwersji fotoelektrycznej niż krzem, a możliwy do uzyskania stopień konwersji fotoelektrycznej wynosi 18%.
Żywotność paneli fotowoltaicznych
O żywotności paneli fotowoltaicznych decydują materiały ogniw, szkło hartowane, EVA, TPT itp. Ogólnie żywotność paneli wykonanych przez producentów stosujących lepsze materiały może sięgać 25 lat, ale przy wpływie środowiska, ogniwa słoneczne Materiał płyty starzeje się z czasem.W normalnych warunkach moc spadnie o 30% po 20 latach użytkowania io 70% po 25 latach użytkowania.
Czas postu: 30 grudnia 2022 r