Een zonnepaneel is een apparaat dat zonnestraling direct of indirect omzet in elektrische energie door het foto-elektrisch effect of fotochemisch effect door zonlicht te absorberen.Het belangrijkste materiaal van de meeste zonnepanelen is "silicium".De fotonen worden geabsorbeerd door het siliciummateriaal;de energie van de fotonen wordt overgedragen op de siliciumatomen, waardoor de elektronen overgaan en vrije elektronen worden die zich ophopen aan beide zijden van de PN-overgang om een potentiaalverschil te vormen.Wanneer het externe circuit wordt ingeschakeld, zal er onder invloed van deze spanning stroom door het externe circuit stromen om een bepaald uitgangsvermogen te genereren.De essentie van dit proces is: het proces van het omzetten van fotonenergie in elektrische energie.
Vermogensberekening zonnepanelen
Het opwekkingssysteem voor wisselstroom op zonne-energie bestaat uit zonnepanelen, laadregelaars, omvormers en batterijen;het opwekkingssysteem voor gelijkstroom op zonne-energie omvat niet de omvormer.Om ervoor te zorgen dat het zonne-energieopwekkingssysteem voldoende stroom levert voor de belasting, is het noodzakelijk om elk onderdeel redelijkerwijs te selecteren op basis van het vermogen van het elektrische apparaat.Neem 100W uitgangsvermogen en gebruik dit 6 uur per dag als voorbeeld om de berekeningsmethode te introduceren:
1. Bereken eerst het wattuurverbruik per dag (inclusief het verlies van de omvormer): als de conversie-efficiëntie van de omvormer 90% is, dan moet het werkelijke uitgangsvermogen bij een uitgangsvermogen van 100 W 100 W/90 % zijn =111W;als het 5 uur per dag wordt gebruikt, is het uitgangsvermogen 111 W * 5 uur = 555 Wh.
2. Bereken het zonnepaneel: volgens de dagelijkse effectieve zonneschijntijd van 6 uur, en rekening houdend met de laadefficiëntie en het verlies tijdens het laadproces, zou het uitgangsvermogen van het zonnepaneel 555Wh/6h/70%=130W moeten zijn.Hiervan is 70% het werkelijke vermogen dat door het zonnepaneel wordt gebruikt tijdens het laadproces.
Efficiëntie van stroomopwekking door zonnepanelen
De foto-elektrische conversie-efficiëntie van zonne-energie van monokristallijn silicium is tot 24%, wat de hoogste foto-elektrische conversie-efficiëntie is van alle soorten zonnecellen.Maar zonnecellen van monokristallijn silicium zijn zo duur om te maken dat ze nog niet algemeen en universeel in grote aantallen worden gebruikt.Zonnecellen van polykristallijn silicium zijn qua productiekosten goedkoper dan zonnecellen van monokristallijn silicium, maar de foto-elektrische conversie-efficiëntie van zonnecellen van polykristallijn silicium is veel lager.Daarnaast is de levensduur van polykristallijn silicium zonnecellen ook korter dan die van monokristallijn silicium zonnecellen..Daarom zijn monokristallijne siliciumzonnecellen qua kostenprestaties iets beter.
Onderzoekers hebben ontdekt dat sommige samengestelde halfgeleidermaterialen geschikt zijn voor foto-elektrische conversiefilms op zonne-energie.Bijvoorbeeld CdS, CdTe;III-V samengestelde halfgeleiders: GaAs, AIPInP, enz.;dunne-film zonnecellen gemaakt van deze halfgeleiders vertonen een goede foto-elektrische conversie-efficiëntie.Halfgeleidermaterialen met meerdere gradiëntenergiebandafstanden kunnen het spectrale bereik van zonne-energieabsorptie vergroten, waardoor de foto-elektrische conversie-efficiëntie wordt verbeterd.Zodat een groot aantal praktische toepassingen van dunnefilmzonnecellen brede perspectieven biedt.Van deze halfgeleidermaterialen met meerdere componenten is Cu(In,Ga)Se2 een uitstekend zonlichtabsorberend materiaal.Op basis hiervan kunnen dunne-film zonnecellen worden ontworpen met een aanzienlijk hogere foto-elektrische conversie-efficiëntie dan silicium, en de foto-elektrische conversie die kan worden bereikt, is 18%.
Levensduur van zonnepanelen
De levensduur van zonnepanelen wordt bepaald door de materialen van cellen, gehard glas, EVA, TPT, enz. Over het algemeen kan de levensduur van panelen die zijn gemaakt door fabrikanten die betere materialen gebruiken, 25 jaar bedragen, maar met de impact van het milieu, zonnecellen Het materiaal van de plaat zal na verloop van tijd verouderen.Onder normale omstandigheden zal het vermogen na 20 jaar gebruik met 30% zijn afgenomen en na 25 jaar met 70%.
Posttijd: 30 december 2022