Un panneau solaire est un dispositif qui convertit le rayonnement solaire directement ou indirectement en énergie électrique par effet photoélectrique ou effet photochimique en absorbant la lumière du soleil.Le matériau principal de la plupart des panneaux solaires est le "silicium".Les photons sont absorbés par le matériau silicium ;l'énergie des photons est transférée aux atomes de silicium, ce qui fait la transition des électrons et devient des électrons libres qui s'accumulent de part et d'autre de la jonction PN pour former une différence de potentiel.Lorsque le circuit externe est allumé, sous l'action de cette tension, le courant circulera dans le circuit externe pour générer une certaine puissance de sortie.L'essence de ce processus est : le processus de conversion de l'énergie photonique en énergie électrique.
Calcul de la puissance du panneau solaire
Le système de production d'énergie solaire à courant alternatif est composé de panneaux solaires, de contrôleurs de charge, d'onduleurs et de batteries ;le système de production d'énergie solaire à courant continu n'inclut pas l'onduleur.Afin de permettre au système de génération d'énergie solaire de fournir une puissance suffisante pour la charge, il est nécessaire de sélectionner raisonnablement chaque composant en fonction de la puissance de l'appareil électrique.Prenez une puissance de sortie de 100 W et utilisez-la pendant 6 heures par jour comme exemple pour introduire la méthode de calcul :
1. Tout d'abord, calculez la consommation en wattheures par jour (y compris la perte de l'onduleur) : si l'efficacité de conversion de l'onduleur est de 90 %, alors lorsque la puissance de sortie est de 100 W, la puissance de sortie réelle doit être de 100 W/90 % =111 W ;s'il est utilisé pendant 5 heures par jour, la puissance de sortie est de 111W*5 heures=555Wh.
2. Calculez le panneau solaire : selon le temps d'ensoleillement effectif quotidien de 6 heures, et compte tenu de l'efficacité de charge et de la perte pendant le processus de charge, la puissance de sortie du panneau solaire doit être de 555 Wh/6 h/70 % = 130 W.Parmi eux, 70% est la puissance réelle utilisée par le panneau solaire pendant le processus de charge.
Efficacité de la production d'énergie des panneaux solaires
L'efficacité de conversion photoélectrique de l'énergie solaire au silicium monocristallin peut atteindre 24 %, ce qui est l'efficacité de conversion photoélectrique la plus élevée parmi tous les types de cellules solaires.Mais les cellules solaires en silicium monocristallin sont si chères à fabriquer qu'elles ne sont pas encore largement et universellement utilisées en grand nombre.Les cellules solaires en silicium polycristallin sont moins chères que les cellules solaires en silicium monocristallin en termes de coût de production, mais l'efficacité de conversion photoélectrique des cellules solaires en silicium polycristallin est beaucoup plus faible.De plus, la durée de vie des cellules solaires en silicium polycristallin est également plus courte que celle des cellules solaires en silicium monocristallin..Par conséquent, en termes de performances de coût, les cellules solaires en silicium monocristallin sont légèrement meilleures.
Les chercheurs ont découvert que certains matériaux semi-conducteurs composés conviennent aux films de conversion photoélectrique solaire.Par exemple, CdS, CdTe;les semi-conducteurs composés III-V : GaAs, AIPInP… ;les cellules solaires à couches minces constituées de ces semi-conducteurs présentent une bonne efficacité de conversion photoélectrique.Les matériaux semi-conducteurs avec de multiples bandes interdites d'énergie à gradient peuvent élargir la plage spectrale d'absorption de l'énergie solaire, améliorant ainsi l'efficacité de la conversion photoélectrique.De sorte qu'un grand nombre d'applications pratiques des cellules solaires à couche mince ouvrent de larges perspectives.Parmi ces matériaux semi-conducteurs multi-composants, Cu(In,Ga)Se2 est un excellent matériau absorbant la lumière solaire.Sur cette base, des cellules solaires à couches minces avec une efficacité de conversion photoélectrique nettement supérieure à celle du silicium peuvent être conçues, et le taux de conversion photoélectrique pouvant être atteint est de 18 %.
Durée de vie des panneaux solaires
La durée de vie des panneaux solaires est déterminée par les matériaux des cellules, verre trempé, EVA, TPT, etc. Généralement, la durée de vie des panneaux fabriqués par les fabricants qui utilisent de meilleurs matériaux peut atteindre 25 ans, mais avec l'impact de l'environnement, cellules solaires Le matériau de la carte vieillit avec le temps.Dans des circonstances normales, la puissance sera atténuée de 30% après 20 ans d'utilisation, et de 70% après 25 ans d'utilisation.
Heure de publication : 30 décembre 2022