Сонячна панель — це пристрій, який перетворює сонячне випромінювання прямо чи опосередковано в електричну енергію за допомогою фотоелектричного або фотохімічного ефекту шляхом поглинання сонячного світла.Основним матеріалом більшості сонячних панелей є «кремній».Фотони поглинаються кремнієвим матеріалом;енергія фотонів передається атомам кремнію, що змушує електрони переходити й ставати вільними електронами, які накопичуються по обидві сторони PN-переходу, утворюючи різницю потенціалів.Коли зовнішнє коло увімкнено, під дією цієї напруги через зовнішнє коло буде протікати струм для генерування певної вихідної потужності.Суть цього процесу така: процес перетворення енергії фотона в електричну.
Розрахунок потужності сонячної панелі
Сонячна система виробництва електроенергії змінного струму складається з сонячних панелей, контролерів заряду, інверторів і акумуляторів;сонячна система виробництва електроенергії постійного струму не включає інвертор.Для того, щоб сонячна система генерації електроенергії могла забезпечити достатню потужність для навантаження, необхідно розумно підібрати кожен компонент відповідно до потужності електроприладу.Візьміть вихідну потужність 100 Вт і використовуйте її протягом 6 годин на день як приклад, щоб представити метод розрахунку:
1. Спочатку розрахуйте споживання ват-годин на день (включно з втратою інвертора): якщо ефективність перетворення інвертора становить 90%, тоді, коли вихідна потужність становить 100 Вт, фактична вихідна потужність має становити 100 Вт/90 % =111 Вт;якщо він використовується протягом 5 годин на день, вихідна потужність становитиме 111 Вт*5 годин=555 Вт·год.
2. Розрахуйте сонячну панель: відповідно до щоденного ефективного сонячного світла 6 годин, а також з урахуванням ефективності заряджання та втрат під час процесу заряджання, вихідна потужність сонячної панелі має становити 555 Вт/6 год/70%=130 Вт.Серед них 70% - це фактична потужність, яку використовує сонячна панель під час процесу заряджання.
Ефективність виробництва енергії сонячними панелями
Ефективність фотоелектричного перетворення сонячної енергії з монокристалічного кремнію становить до 24%, що є найвищою ефективністю фотоелектричного перетворення серед усіх типів сонячних елементів.Але монокристалічні кремнієві сонячні батареї настільки дорогі у виготовленні, що вони ще не широко та повсюдно використовуються у великій кількості.Полікристалічні кремнієві сонячні елементи дешевші, ніж монокристалічні кремнієві сонячні елементи з точки зору вартості виробництва, але ефективність фотоелектричного перетворення полікристалічних кремнієвих сонячних елементів набагато нижча.Крім того, термін служби сонячних елементів з полікристалічного кремнію також менший, ніж у сонячних елементів з монокристалічного кремнію..Тому з точки зору економічності монокристалічні кремнієві сонячні батареї трохи кращі.
Дослідники виявили, що деякі складні напівпровідникові матеріали підходять для сонячних фотоелектричних перетворювальних плівок.Наприклад, CdS, CdTe;III-V складні напівпровідники: GaAs, AIPInP та ін.;тонкоплівкові сонячні елементи, виготовлені з цих напівпровідників, демонструють хорошу ефективність фотоелектричного перетворення.Напівпровідникові матеріали з кількома градієнтними енергетичними забороненими зонами можуть розширити спектральний діапазон поглинання сонячної енергії, тим самим покращуючи ефективність фотоелектричного перетворення.Так що велика кількість практичних застосувань тонкоплівкових сонячних елементів має широкі перспективи.Серед цих багатокомпонентних напівпровідникових матеріалів Cu(In,Ga)Se2 є чудовим матеріалом, що поглинає сонячне світло.На його основі можна сконструювати тонкоплівкові сонячні батареї зі значно вищою ефективністю фотоелектричного перетворення, ніж у кремнію, і коефіцієнт фотоелектричного перетворення, якого можна досягти, становить 18%.
Термін служби сонячних панелей
Термін служби сонячних панелей визначається матеріалами осередків, загартованого скла, EVA, TPT тощо. Як правило, термін служби панелей виробників, які використовують кращі матеріали, може досягати 25 років, але з впливом навколишнього середовища, сонячні батареї Матеріал плати з часом старіє.За звичайних умов потужність буде знижена на 30% після 20 років використання та на 70% після 25 років використання.
Час публікації: 30 грудня 2022 р