태양광 패널의 전력 계산, 발전 효율 및 수명

태양광 패널은 태양광을 흡수하여 광전 효과 또는 광화학 효과를 통해 태양 복사를 직간접적으로 전기 에너지로 변환하는 장치입니다.대부분의 태양광 패널의 주재료는 "실리콘"입니다.광자는 실리콘 재료에 의해 흡수됩니다.광자의 에너지가 실리콘 원자로 전달되어 전자가 전이되고 자유 전자가 되어 PN 접합의 양쪽에 축적되어 전위차를 형성합니다.외부 회로가 켜지면 이 전압의 작용으로 외부 회로를 통해 흐르는 전류가 특정 출력 전력을 생성합니다.이 프로세스의 핵심은 광자 에너지를 전기 에너지로 변환하는 프로세스입니다.

태양광 패널 전력 계산

태양광 AC 발전 시스템은 태양광 패널, 충전 컨트롤러, 인버터 및 배터리로 구성됩니다.태양광 DC 발전 시스템에는 인버터가 포함되어 있지 않습니다.태양광 발전 시스템이 부하에 충분한 전력을 공급하기 위해서는 전기기기의 전력에 따라 각 부품을 합리적으로 선택할 필요가 있다.계산 방법을 소개하기 위해 100W 출력 전력을 예로 들어 하루 6시간 동안 사용합니다.

1. 먼저 하루 소비전력량(인버터 손실 포함)을 계산합니다. 인버터의 변환 효율이 90%이면 출력 전력이 100W일 때 실제 출력 전력은 100W/90%가 되어야 합니다. =111W;하루 5시간 사용 시 출력은 111W*5시간=555Wh입니다.

2. 태양광 패널 계산: 일일 유효 일조 시간 6시간에 따라 충전 효율과 충전 과정 중 손실을 고려하면 태양광 패널의 출력 전력은 555Wh/6h/70%=130W여야 합니다.이 중 70%는 충전 과정에서 태양광 패널이 사용하는 실제 전력입니다.

태양광 패널 발전 효율

단결정 실리콘 태양 에너지의 광전 변환 효율은 최대 24%로 모든 유형의 태양 전지 중에서 가장 높은 광전 변환 효율입니다.그러나 단결정 실리콘 태양 전지는 제조 비용이 너무 비싸 아직 널리 보편적으로 많이 사용되지는 않습니다.다결정 실리콘 태양전지는 단결정 실리콘 태양전지보다 생산원가가 저렴하지만 광전 변환 효율이 훨씬 낮다.또한 다결정 실리콘 태양 전지의 수명도 단결정 실리콘 태양 전지보다 짧습니다..따라서 가성비 측면에서는 단결정 실리콘 태양전지가 약간 더 좋다.

연구원들은 일부 화합물 반도체 재료가 태양 광전 변환 필름에 적합하다는 것을 발견했습니다.예를 들어, CdS, CdTe;III-V 화합물 반도체: GaAs, AIPInP 등;이들 반도체로 이루어진 박막형 태양전지는 우수한 광전 변환 효율을 보인다.다중 그래디언트 에너지 밴드 갭을 갖는 반도체 재료는 태양 에너지 흡수의 스펙트럼 범위를 확장하여 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있습니다.따라서 박막 태양 전지의 많은 실제 응용 프로그램은 광범위한 전망을 보여줍니다.이러한 다성분 반도체 재료 중에서 Cu(In,Ga)Se2는 뛰어난 태양광 흡수 재료입니다.이를 바탕으로 실리콘보다 광전 변환 효율이 월등히 높은 박막형 태양전지를 설계할 수 있으며, 달성할 수 있는 광전 변환율은 18%다.

태양 전지판의 수명

태양 전지 패널의 수명은 셀, 강화 유리, EVA, TPT 등의 재료에 의해 결정됩니다. 일반적으로 더 나은 재료를 사용하는 제조업체에서 만든 패널의 수명은 25년에 달할 수 있지만 환경의 영향으로 인해 태양 전지 보드의 재료는 시간이 지남에 따라 노후화됩니다.정상적인 상황에서 전력은 20년 사용 후 30%, 25년 사용 후 70% 감쇠됩니다.