太阳能电池板的功率计算、发电效率和使用寿命

太阳能电池板是通过吸收太阳光，通过光电效应或光化学效应，将太阳辐射直接或间接转化为电能的装置。大多数太阳能电池板的主要材料是“硅”。光子被硅材料吸收；光子的能量传递给硅原子，使电子跃迁成为自由电子，在PN结两侧积累形成电位差。当外电路导通时，在这个电压的作用下，就会有电流流过外电路，产生一定的输出功率。这个过程的本质是：光子能转化为电能的过程。

太阳能电池板功率计算

太阳能交流发电系统由太阳能电池板、充电控制器、逆变器和蓄电池组成；太阳能直流发电系统不含逆变器。为了使太阳能发电系统能够为负载提供充足的电力，需要根据用电器的功率大小合理选择各个组件。以100W输出功率，每天使用6小时为例介绍计算方法：

1、首先计算每天的瓦时消耗（包括逆变器的损耗）：如果逆变器的转换效率为90%，那么当输出功率为100W时，实际输出功率应该是100W/90% =111W;如果每天使用5小时，则输出功率为111W*5小时=555Wh。

2、计算太阳能电池板：按照每天有效日照时间6小时，并考虑充电效率和充电过程中的损耗，太阳能电池板的输出功率应为555Wh/6h/70%=130W。其中70%是太阳能电池板在充电过程中实际使用的电量。

太阳能电池板发电效率

单晶硅太阳能的光电转换效率高达24%，是目前各类太阳能电池中光电转换效率最高的。但单晶硅太阳能电池的制造成本如此之高，以致于它们尚未广泛和普遍大量使用。多晶硅太阳能电池在生产成本上比单晶硅太阳能电池便宜，但多晶硅太阳能电池的光电转换效率要低得多。另外，多晶硅太阳能电池的使用寿命也比单晶硅太阳能电池短。.因此，在性价比方面，单晶硅太阳能电池略胜一筹。

研究人员发现，一些化合物半导体材料适用于太阳能光电转换膜。例如CdS、CdTe；III-V族化合物半导体：GaAs、AIPInP等；用这些半导体制成的薄膜太阳能电池显示出良好的光电转换效率。具有多个梯度能带隙的半导体材料可以扩大太阳能吸收的光谱范围，从而提高光电转换效率。从而使薄膜太阳能电池的大量实际应用展现出广阔的前景。在这些多元半导体材料中，Cu(In,Ga)Se2是一种优良的太阳光吸收材料。以此为基础，可以设计出光电转换效率明显高于硅的薄膜太阳能电池，可实现的光电转换率为18%。

太阳能电池板的寿命

太阳能电池板的使用寿命是由电池片、钢化玻璃、EVA、TPT等材料决定的，一般使用较好材料的厂家生产的电池板使用寿命可达25年，但随着环境的影响，太阳能电池板的材料会随着时间的推移而老化。一般情况下，使用20年后功率衰减30%，使用25年后衰减70%。