Слънчевият панел е устройство, което преобразува слънчевата радиация директно или индиректно в електрическа енергия чрез фотоелектричен ефект или фотохимичен ефект чрез абсорбиране на слънчева светлина.Основният материал на повечето слънчеви панели е "силиций".Фотоните се абсорбират от силициевия материал;енергията на фотоните се прехвърля към силициевите атоми, което прави електроните преходни и стават свободни електрони, които се натрупват от двете страни на PN прехода, за да образуват потенциална разлика.Когато външната верига е включена, под действието на това напрежение, през външната верига ще тече ток, за да генерира определена изходна мощност.Същността на този процес е: процесът на преобразуване на фотонната енергия в електрическа.
Изчисляване на мощността на слънчевия панел
Слънчевата система за генериране на променлив ток се състои от слънчеви панели, контролери за зареждане, инвертори и батерии;слънчевата система за генериране на постоянен ток не включва инвертора.За да може системата за генериране на слънчева енергия да осигури достатъчна мощност за товара, е необходимо разумно да се избере всеки компонент според мощността на електрическия уред.Вземете 100 W изходна мощност и я използвайте за 6 часа на ден като пример, за да представите метода на изчисление:
1. Първо изчислете консумацията на ватчас на ден (включително загубата на инвертора): ако ефективността на преобразуване на инвертора е 90%, тогава, когато изходната мощност е 100 W, действителната изходна мощност трябва да бъде 100 W/90 % =111W;ако се използва 5 часа на ден, изходната мощност е 111W*5 часа=555Wh.
2. Изчислете слънчевия панел: Според ежедневното ефективно слънчево греене от 6 часа и като се има предвид ефективността на зареждане и загубата по време на процеса на зареждане, изходната мощност на слънчевия панел трябва да бъде 555Wh/6h/70%=130W.От тях 70% е действителната мощност, използвана от слънчевия панел по време на процеса на зареждане.
Ефективност на производството на електроенергия от слънчеви панели
Ефективността на фотоелектричното преобразуване на слънчевата енергия от монокристален силиций е до 24%, което е най-високата ефективност на фотоелектричното преобразуване сред всички видове слънчеви клетки.Но монокристалните силициеви слънчеви клетки са толкова скъпи за производство, че все още не са широко и универсално използвани в големи количества.Поликристалните силициеви слънчеви клетки са по-евтини от монокристалните силициеви слънчеви клетки по отношение на производствените разходи, но ефективността на фотоелектричното преобразуване на поликристалните силициеви слънчеви клетки е много по-ниска.В допълнение, експлоатационният живот на поликристалните силициеви слънчеви клетки също е по-кратък от този на монокристалните силициеви слънчеви клетки..Следователно, по отношение на ефективността на разходите монокристалните силициеви слънчеви клетки са малко по-добри.
Изследователите са открили, че някои съставни полупроводникови материали са подходящи за филми за слънчево фотоелектрическо преобразуване.Например, CdS, CdTe;III-V съставни полупроводници: GaAs, AIPInP и др.;тънкослойните слънчеви клетки, направени от тези полупроводници, показват добра ефективност на фотоелектрическо преобразуване.Полупроводниковите материали с множество градиентни пропуски в енергийните ленти могат да разширят спектралния диапазон на абсорбция на слънчева енергия, като по този начин подобрят ефективността на фотоелектричното преобразуване.Така че голям брой практически приложения на тънкослойни слънчеви клетки показват широки перспективи.Сред тези многокомпонентни полупроводникови материали Cu(In,Ga)Se2 е отличен материал, абсорбиращ слънчевата светлина.Въз основа на него могат да бъдат проектирани тънкослойни слънчеви клетки със значително по-висока ефективност на фотоелектрично преобразуване от силициевите, а степента на фотоелектрично преобразуване, която може да бъде постигната, е 18%.
Продължителност на живота на слънчевите панели
Срокът на експлоатация на слънчевите панели се определя от материалите на клетките, закалено стъкло, EVA, TPT и др. Обикновено експлоатационният живот на панелите, произведени от производители, които използват по-добри материали, може да достигне 25 години, но с въздействието на околната среда, слънчеви клетки Материалът на дъската ще остарее с времето.При нормални обстоятелства мощността ще намалее с 30% след 20 години употреба и със 70% след 25 години употреба.
Време на публикуване: 30 декември 2022 г