Obsah
Fotovoltaické solárne články absorbujú energiu zo slnečného svetla a premieňajú ju na elektrickú energiu. Aby proces fungoval, slnečné svetlo sa musí dostať do materiálu solárnych článkov a vstrebať sa a energia sa musí dostať zo solárnych článkov. Každý z týchto faktorov ovplyvňuje účinnosť solárneho článku. Niektoré faktory sú rovnaké pre veľké a malé solárne články, ale sú aj niektoré, ktoré sa líšia v závislosti od veľkosti. Faktory, ktoré sa líšia, majú tendenciu uľahčovať efektívnosť menších solárnych článkov ako ich väčšie náprotivky.
efektívnosť
Existuje niekoľko rôznych spôsobov, ako definovať účinnosť. Ten, ktorý má z hľadiska spotrebiteľov najväčší význam, je pomer vyrobenej elektrickej energie k celkovej energii slnečného žiarenia, ktorá zasahuje oblasť solárneho článku. Existuje veľa druhov solárnych článkov. Multifunkčné bunky sú veľmi drahé, ale môžu byť efektívne v blízkosti 40%. Kremíkové bunky majú účinnosť 13 až 18 percent, zatiaľ čo iné prístupy nazývané „tenkovrstvové“ bunky sú účinné od 6 do 14 percent. Materiál, konštrukcia a konštrukcia bunky majú oveľa väčší vplyv na účinnosť ako veľkosť.
Osvetlenie
Prvým faktorom, ktorý určuje účinnosť solárneho článku, je množstvo svetla, ktoré z neho robí materiál solárneho článku. Povrch solárneho článku musí mať nejaký elektrický kontakt, aby mohol dokončiť obvod a odpojiť napájanie. Tieto elektródy blokujú slnečné svetlo, aby sa nedostalo k absorbujúcemu materiálu. Bohužiaľ nemôžete umiestniť malé elektródy na okraj solárneho článku, pretože potom stratíte príliš veľa elektriny na odpor v materiáli solárnych článkov. To znamená, že ak máte veľký solárny článok - povedzme asi 5 palcov štvorcových - budete musieť mať po povrchu niekoľko elektród blokujúcich svetlo. Ak je váš solárny článok pol palca na palec, môžete sa dostať s menším percentom povrchu pokrytým elektródami.
Zapnúť svetlo, elektróny von
Keď sa slnečné svetlo dostane do materiálu solárnych článkov, bude sa pohybovať, až kým nebude v interakcii s elektrónom v materiáli. Ak elektrón absorbuje energiu slnečného žiarenia, bude to mať podporu. Túto energiu môže stratiť narážaním do iných elektrónov. Väčšinou to nezávisí od veľkosti solárneho článku. Závisí to len od jeho zloženia a dizajnu. Ak však elektróny musia ísť ďalej v polovodičovom materiáli, je pravdepodobnejšie, že môžu stratiť energiu. Ak je vzdialenosť k elektródam malá, potom je menej pravdepodobné, že elektrón stratí energiu. Pretože väčšie články sú navrhnuté s väčším počtom elektród, vzdialenosť je približne rovnaká, takže sa veľkosť solárnych článkov príliš nemení.
Veľkosť solárnych článkov
Odpor je mierou toho, aké ťažké je pre elektrón cestovať cez obvod. Ak sú všetky ostatné podmienky rovnaké, kratšia vzdialenosť vytvára menší odpor, takže menšie bunky budú plytvať menej energie a budú o niečo efektívnejšie. Aj keď všetky tieto účinky uprednostňujú menšie bunky pred väčšími, majú veľmi malý vplyv na účinnosť. Keďže solárne články sa stanú skutočne užitočnými iba vtedy, keď sa kombinujú dohromady, zvyčajne má zmysel používať väčšie články, takže nemusíte robiť toľko montážnych prác. Typicky sú kremíkové solárne články štvorcové asi 5 alebo 6 palcov, aby sa zhodovali s veľkosťou surového kremíka, z ktorého sú vyrobené. Potom sa dajú zložiť do panelov niekoľko stôp po boku.