Ein Solarpanel ist ein Gerät, das Sonnenstrahlung durch den photoelektrischen Effekt oder den photochemischen Effekt durch Absorption von Sonnenlicht direkt oder indirekt in elektrische Energie umwandelt.Das Hauptmaterial der meisten Solarmodule ist „Silizium“.Die Photonen werden vom Siliziummaterial absorbiert;Die Energie der Photonen wird auf die Siliziumatome übertragen, wodurch die Elektronen in freie Elektronen übergehen, die sich auf beiden Seiten des PN-Übergangs ansammeln und eine Potentialdifferenz bilden.Wenn der externe Stromkreis eingeschaltet wird, fließt unter der Wirkung dieser Spannung ein Strom durch den externen Stromkreis, um eine bestimmte Ausgangsleistung zu erzeugen.Die Essenz dieses Prozesses ist: der Prozess der Umwandlung von Photonenenergie in elektrische Energie.
Berechnung der Solarmodulleistung
Das solare Wechselstromerzeugungssystem besteht aus Sonnenkollektoren, Ladereglern, Wechselrichtern und Batterien.Das Solar-Gleichstromerzeugungssystem umfasst keinen Wechselrichter.Damit das Solarstromerzeugungssystem ausreichend Strom für die Last bereitstellen kann, ist es notwendig, jede Komponente entsprechend der Leistung des Elektrogeräts sinnvoll auszuwählen.Nehmen Sie als Beispiel eine Ausgangsleistung von 100 W und verwenden Sie sie 6 Stunden am Tag, um die Berechnungsmethode vorzustellen:
1. Berechnen Sie zunächst den Wattstundenverbrauch pro Tag (einschließlich des Verlusts des Wechselrichters): Wenn der Umwandlungswirkungsgrad des Wechselrichters 90 % beträgt, sollte die tatsächliche Ausgangsleistung bei einer Ausgangsleistung von 100 W 100 W/90 % betragen. =111W;Bei einer täglichen Nutzung von 5 Stunden beträgt die Ausgangsleistung 111 W*5 Stunden = 555 Wh.
2. Berechnen Sie das Solarpanel: Basierend auf der täglichen effektiven Sonnenscheindauer von 6 Stunden und unter Berücksichtigung der Ladeeffizienz und des Verlusts während des Ladevorgangs sollte die Ausgangsleistung des Solarpanels 555 Wh/6 h/70 % = 130 W betragen.Davon entfallen 70 % auf die tatsächliche Leistung, die das Solarpanel während des Ladevorgangs verbraucht.
Effizienz der Stromerzeugung durch Solarmodule
Der photoelektrische Umwandlungswirkungsgrad der Solarenergie aus monokristallinem Silizium beträgt bis zu 24 %, was den höchsten photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrad unter allen Arten von Solarzellen darstellt.Allerdings sind monokristalline Silizium-Solarzellen so teuer in der Herstellung, dass sie noch nicht flächendeckend und in großen Stückzahlen eingesetzt werden.Polykristalline Silizium-Solarzellen sind im Hinblick auf die Produktionskosten günstiger als monokristalline Silizium-Solarzellen, aber die photoelektrische Umwandlungseffizienz von polykristallinen Silizium-Solarzellen ist viel geringer.Darüber hinaus ist die Lebensdauer polykristalliner Silizium-Solarzellen auch kürzer als die von monokristallinen Silizium-Solarzellen..Daher sind monokristalline Silizium-Solarzellen im Hinblick auf das Preis-Leistungs-Verhältnis etwas besser.
Forscher haben herausgefunden, dass einige Verbindungshalbleitermaterialien für photoelektrische Solarumwandlungsfolien geeignet sind.Zum Beispiel CdS, CdTe;III-V-Verbindungshalbleiter: GaAs, AIPInP usw.;Dünnschichtsolarzellen aus diesen Halbleitern weisen eine gute photoelektrische Umwandlungseffizienz auf.Halbleitermaterialien mit mehreren Gradienten-Energiebandlücken können den Spektralbereich der Sonnenenergieabsorption erweitern und dadurch die Effizienz der photoelektrischen Umwandlung verbessern.Damit ergeben sich für eine Vielzahl praktischer Anwendungen von Dünnschichtsolarzellen breite Perspektiven.Unter diesen Mehrkomponenten-Halbleitermaterialien ist Cu(In,Ga)Se2 ein hervorragendes Sonnenlicht absorbierendes Material.Auf dieser Grundlage können Dünnschichtsolarzellen mit deutlich höherer photoelektrischer Umwandlungseffizienz als Silizium entworfen werden, und die erreichbare photoelektrische Umwandlungsrate beträgt 18 %.
Lebensdauer von Solarmodulen
Die Lebensdauer von Solarmodulen wird durch die Materialien der Zellen, gehärtetes Glas, EVA, TPT usw. bestimmt. Im Allgemeinen kann die Lebensdauer von Modulen, die von Herstellern hergestellt werden, die bessere Materialien verwenden, 25 Jahre erreichen, aber mit den Auswirkungen auf die Umwelt, Solarzellen Das Material der Platine altert mit der Zeit.Unter normalen Umständen verringert sich die Leistung nach 20 Jahren Nutzung um 30 % und nach 25 Jahren Nutzung um 70 %.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 30. Dezember 2022