Päikesepaneel on seade, mis muudab päikesekiirguse otse või kaudselt elektrienergiaks läbi fotoelektrilise efekti või fotokeemilise efekti, neelates päikesevalgust.Enamiku päikesepaneelide põhimaterjal on "räni".Footonid neelduvad räni materjalis;footonite energia kandub räni aatomitele, mis paneb elektronid üle minema ja muutuvad vabadeks elektronideks, mis akumuleeruvad mõlemale poole PN-siiret, moodustades potentsiaalse erinevuse.Kui väline vooluahel on sisse lülitatud, voolab selle pinge mõjul läbi välise vooluahela teatud väljundvõimsuse genereerimiseks vool.Selle protsessi põhiolemus on: footoni energia muundamine elektrienergiaks.
Päikesepaneeli võimsuse arvutamine
Päikese vahelduvvoolutootmissüsteem koosneb päikesepaneelidest, laadimiskontrolleritest, inverteritest ja akudest;päikeseenergia alalisvoolutootmissüsteem ei sisalda inverterit.Selleks, et päikeseenergia tootmissüsteem annaks koormuse jaoks piisava võimsuse, on vaja iga komponent mõistlikult valida vastavalt elektriseadme võimsusele.Võtke 100 W väljundvõimsus ja kasutage seda arvutusmeetodi tutvustamiseks näiteks 6 tundi päevas:
1. Esmalt arvuta vatt-tunni tarbimine päevas (kaasa arvatud inverteri kadu): kui inverteri konversiooniefektiivsus on 90%, siis kui väljundvõimsus on 100W, peaks tegelik väljundvõimsus olema 100W/90% = 111 W;kui seda kasutatakse 5 tundi päevas, on väljundvõimsus 111W*5 tundi=555Wh.
2. Päikesepaneeli arvutamine: Päikesepaneeli väljundvõimsus peaks olema 555Wh/6h/70%=130W, võttes arvesse laadimise efektiivsust ja laadimisprotsessi ajal tekkivat kadu päevase efektiivse päikesepaiste aja järgi 6 tundi.Nende hulgas on 70% päikesepaneeli tegelikust võimsusest laadimise ajal.
Päikesepaneelide elektritootmise efektiivsus
Monokristallilise räni päikeseenergia fotoelektrilise muundamise efektiivsus on kuni 24%, mis on kõrgeim fotoelektrilise muundamise efektiivsus kõigi päikesepatareide tüüpide seas.Kuid monokristalliliste räni päikesepatareide valmistamine on nii kallis, et neid ei kasutata veel laialdaselt ja laialdaselt.Polükristallilised räni päikesepatareid on tootmiskuludelt odavamad kui monokristallilised räni päikesepatareid, kuid polükristallilise räni päikesepatareide fotoelektrilise muundamise efektiivsus on palju madalam.Lisaks on polükristallilise räni päikesepatareide kasutusiga ka lühem kui monokristallilistel räni päikesepatareidel..Seetõttu on kulutasuvuse osas monokristallilised ränist päikesepatareid veidi paremad.
Teadlased on leidnud, et mõned liitpooljuhtmaterjalid sobivad päikeseenergia fotoelektriliste muunduskilede jaoks.Näiteks CdS, CdTe;III-V liitpooljuhid: GaAs, AIPInP jne;Nendest pooljuhtidest valmistatud õhukesed päikesepatareid näitavad head fotoelektrilise muundamise efektiivsust.Mitme gradiendi energiaribaga pooljuhtmaterjalid võivad laiendada päikeseenergia neeldumise spektrivahemikku, parandades seeläbi fotoelektrilise muundamise efektiivsust.Nii et paljudel õhukese kilega päikesepatareide praktilistel rakendustel on laialdased väljavaated.Nendest mitmekomponentsetest pooljuhtmaterjalidest on Cu(In,Ga)Se2 suurepärane päikesevalgust neelav materjal.Selle põhjal saab projekteerida õhukese kilega päikesepatareid, mille fotoelektrilise muundamise efektiivsus on oluliselt suurem kui räni, ning saavutatav fotoelektriline konversioonimäär on 18%.
Päikesepaneelide eluiga
Päikesepaneelide kasutusea määravad elementide materjalid, karastatud klaas, EVA, TPT jne. Üldjuhul võib paremaid materjale kasutavate tootjate valmistatud paneelide kasutusiga ulatuda 25 aastani, kuid keskkonna mõjul päikesepatareid Plaadi materjal aja jooksul vananeb.Tavaolukorras nõrgeneb võimsus pärast 20-aastast kasutamist 30% ja pärast 25-aastast kasutamist 70%.
Postitusaeg: 30. detsember 2022