Obsah
Fotovoltaické solárne panely premieňajú slnečné svetlo na elektrickú energiu, takže by ste si mysleli, že čím viac slnečného svetla, tým lepšie. To nie je vždy pravda, pretože slnečné svetlo pozostáva nielen zo svetla, ktoré vidíte, ale aj z neviditeľného infračerveného žiarenia, ktoré prenáša teplo. Solárny panel bude fungovať skvele, ak dostane veľa svetla, ale keď bude horúci, jeho výkon klesá.
Energia z fotovoltaiky
Fotovoltaické solárne panely sú súbory jednotlivých článkov z polovodičového materiálu. Napätie, ktoré solárny článok vytláča, sa väčšinou určuje výberom polovodiča a detailov polovodičových vrstiev. Kremíkové solárne články - najbežnejšia voľba - vychádzajú z každého článku asi pol voltu. Prúd generovaný solárnym článkom je funkciou množstva slnečného svetla, ktoré ho zasiahne. Čím viac slnečného svetla to zasiahne, tým viac bude generovať, až po hranice bunky. Elektrická energia je súčinom aktuálneho času a napätia. Malý solárny panel by mohol mať spolu 36 článkov zapojených tak, aby produkovali približne 18 voltov pri prúde 2 ampéry. Tento solárny panel by bol dimenzovaný na 18 voltov x 2 ampéry = 36 wattov špičkového výkonu. Ak bude svietiť jednu hodinu, potom bude generovať 36 wattov energie.
Pokles napätia
Výrobcovia solárnych panelov testujú svoje výrobky pri štandardných podmienkach 25 stupňov Celzia (77 stupňov Fahrenheita) s izoláciou 1 000 wattov na meter štvorcový. Izolácia je miera toho, koľko slnečnej energie zasiahne každý meter štvorcový kolmo na smer slnečného svetla. Vo veľmi jasných dňoch môže byť slnečné žiarenie okolo poludnia vyššie ako 1 000 wattov na meter štvorcový a to umožní, aby váš solárny panel generoval viac prúdu, čo znamená viac energie. Bohužiaľ, je to iný príbeh s teplotou. Keď teploty solárnych článkov stúpajú nad 25 stupňov Celzia, prúd stúpa veľmi mierne, ale napätie klesá rýchlejšie. Čistým efektom je pokles výstupného výkonu so zvyšujúcou sa teplotou. Typické kremíkové solárne panely majú teplotný koeficient asi -0,4 až -0,5 percenta. To znamená, že pre každý stupeň Celzia nad 25 by sa výkon z poľa znížil o toto percento. Pri teplote 45 stupňov Celzia by solárny panel s výkonom 40 wattov s teplotným koeficientom -0,4 produkoval menej ako 37 wattov.
Vypočítaná teplota
Výkon vášho solárneho panelu sa uvádza pri teplote 25 stupňov Celzia a pri stúpajúcej teplote sa znižuje. Našťastie sa zvyšuje, keď teplota klesá. Ak ste v miernom regióne, výkon, ktorý stratíte v letnom horúčave, sa vráti v chladných a jasných zimných dňoch. Ak to pre vás nie je dosť útechy, môžete tiež zostaviť svoje solárne pole, aby ste mohli využiť prirodzené chladiace účinky prúdov smerujúcich vetra, aby odviedli teplo zo svojich solárnych panelov. V prípade systémov namontovaných na strechu to môže byť také jednoduché, ako zaistiť, aby medzi panelmi a strechou zostal priestor 6 palcov. Aktívnejší prístup k chladeniu môžete dosiahnuť pomocou odparovacieho chladenia - pomocou odparovania vody na ochladenie panelov rovnakým spôsobom pot ochladzuje pokožku v horúcom dni.
Ostatné solárne materiály
Alternatíva k tradičným kremíkovým solárnym panelom je vo forme tenkovrstvových panelov. Vyrábajú sa z rôznych polovodičových materiálov a ich teplotný koeficient je iba asi polovičný ako u kremíka. Tenkovrstvové panely nezačínajú s takou účinnosťou ako kryštalické kremíkové fotovoltaiky, ale ich nízka citlivosť na vyššie teploty z nich robí atraktívnu voľbu pre veľmi horúce miesta. Tenké filmové panely sa používajú presne rovnakým spôsobom ako ich kryštalické náprotivky, ale zvyčajne sú o pár percent menej účinné. Ich teplotný koeficient sa pohybuje od asi -0,2 do -0,3 percenta. Existujú ďalšie kryštalické materiály, ktoré začínajú s vyššou účinnosťou ako kremík a tiež majú kladný teplotný koeficient. To znamená, že sa zlepšujú so zvyšujúcou sa teplotou. Sú tiež veľmi drahé, čo obmedzuje ich použitie na niektoré špecializované aplikácie. Nakoniec sa však mohli dostať do obytných domov.