Un panel solar es un dispositivo que convierte la radiación solar directa o indirectamente en energía eléctrica a través del efecto fotoeléctrico o efecto fotoquímico al absorber la luz solar.El material principal de la mayoría de los paneles solares es el "silicio".Los fotones son absorbidos por el material de silicio;la energía de los fotones se transfiere a los átomos de silicio, lo que hace que los electrones hagan la transición y se conviertan en electrones libres que se acumulan a ambos lados de la unión PN para formar una diferencia de potencial.Cuando se enciende el circuito externo, bajo la acción de este voltaje, habrá corriente fluyendo a través del circuito externo para generar una cierta potencia de salida.La esencia de este proceso es: el proceso de convertir la energía fotónica en energía eléctrica.
Cálculo de energía del panel solar
El sistema de generación de energía solar CA está compuesto por paneles solares, controladores de carga, inversores y baterías;el sistema de generación de energía solar DC no incluye el inversor.Para permitir que el sistema de generación de energía solar proporcione suficiente energía para la carga, es necesario seleccionar razonablemente cada componente de acuerdo con la potencia del aparato eléctrico.Tome una potencia de salida de 100 W y utilícela durante 6 horas al día como ejemplo para presentar el método de cálculo:
1. Primero, calcule el consumo de vatios-hora por día (incluida la pérdida del inversor): si la eficiencia de conversión del inversor es del 90 %, cuando la potencia de salida sea de 100 W, la potencia de salida real debe ser de 100 W/90 %. =111W;si se utiliza durante 5 horas al día, la potencia de salida es de 111W*5 horas=555Wh.
2. Calcule el panel solar: de acuerdo con el tiempo de luz solar efectivo diario de 6 horas, y teniendo en cuenta la eficiencia de carga y la pérdida durante el proceso de carga, la potencia de salida del panel solar debe ser de 555 Wh/6h/70 % = 130 W.Entre ellos, el 70% es la potencia real utilizada por el panel solar durante el proceso de carga.
Eficiencia de generación de energía del panel solar
La eficiencia de conversión fotoeléctrica de la energía solar de silicio monocristalino es de hasta un 24 %, que es la eficiencia de conversión fotoeléctrica más alta entre todos los tipos de células solares.Pero las células solares de silicio monocristalino son tan caras de fabricar que aún no se utilizan de forma amplia y universal en grandes cantidades.Las celdas solares de silicio policristalino son más baratas que las celdas solares de silicio monocristalino en términos de costos de producción, pero la eficiencia de conversión fotoeléctrica de las celdas solares de silicio policristalino es mucho menor.Además, la vida útil de las células solares de silicio policristalino también es más corta que la de las células solares de silicio monocristalino..Por lo tanto, en términos de rentabilidad, las células solares de silicio monocristalino son ligeramente mejores.
Los investigadores han descubierto que algunos materiales semiconductores compuestos son adecuados para películas de conversión fotoeléctrica solar.Por ejemplo, CdS, CdTe;Semiconductores compuestos III-V: GaAs, AIPInP, etc.;Las células solares de película delgada hechas de estos semiconductores muestran una buena eficiencia de conversión fotoeléctrica.Los materiales semiconductores con brechas de banda de energía de gradiente múltiple pueden expandir el rango espectral de absorción de energía solar, mejorando así la eficiencia de conversión fotoeléctrica.De modo que una gran cantidad de aplicaciones prácticas de las células solares de película delgada muestran amplias perspectivas.Entre estos materiales semiconductores de múltiples componentes, Cu(In,Ga)Se2 es un excelente material absorbente de luz solar.En base a esto, se pueden diseñar células solares de película delgada con una eficiencia de conversión fotoeléctrica significativamente mayor que la del silicio, y la tasa de conversión fotoeléctrica que se puede lograr es del 18%.
Vida útil de los paneles solares
La vida útil de los paneles solares está determinada por los materiales de las celdas, vidrio templado, EVA, TPT, etc. Generalmente, la vida útil de los paneles fabricados por fabricantes que usan mejores materiales puede llegar a 25 años, pero con el impacto del medio ambiente, células solares El material de la placa envejecerá con el tiempo.En circunstancias normales, la potencia se atenuará en un 30 % después de 20 años de uso y en un 70 % después de 25 años de uso.
Hora de publicación: 30-dic-2022