Wydajność wszelkich dostępnych fotowoltaicznych paneli komercyjnych oscyluje w granicach dwudziestu dwóch procent. Panele krzemowe w laboratoriach mają wydajność na poziomie 26,7 procent. Jednak cały czas jest to tylko 1/4 możliwości teoretycznych. Skąd taka przepaść się bierze?

Dlaczego wydajność paneli słonecznych jest niska?

Energia słoneczna nie wymaga żadnego paliwa dodatkowego. Zmienia bezpośrednio ultrafioletowe światło na stały prąd. Wyjściowa moc prądu stałego jest zależna od wydajności słonecznych ogniw, które tworzą panel. Jego wydajność właśnie jest czynnikiem głównym, który to decyduje o samej opłacalności danego panelu.

W zastosowaniu domowym wymienić łatwo te czynniki, które mają wpływ na spadek wydajności fotowoltaiki. Jest to absolutnie każdy powód, dla którego do paneli dociera zdecydowanie mniej światła. Wśród przyczyn można wymienić:

  • zacienienie paneli,
  • zachmurzenie,
  • odbicie światła od paneli,
  • brak optymalnego i stałego kąta podania światła.

Sprawdź więcej: Jak działa instalacja fotowoltaiczna i kiedy się sprawdza?

Limit twardy paneli krzemowych

Jedną z wartości najważniejszych dla osób, które się zajmują badaniami oraz pracami na panelami słonecznymi krzemowymi, jest limit Shockleya-Queissera. Ona została obliczona w 1961 roku i dotyczy wydajności maksymalnej ogniw słonecznych, które to używają łączeń pojedynczych p-n. Mowa o skali od positive do negative.

Czytaj więcej: W jaki sposób zrobić uziemienie fotowoltaiki?

W krzemie samo pasmo przewodnictwa oddalone jest o około 1,1 eV od walencyjnego pasma. Odpowiada to światłu podczerwonemu o długości fali około 1,1 mikrona. Jak to można wytłumaczyć? Fotony czerwonego, żółtego oraz niebieskiego światła, a do tego część podczerwieni bliskie się przyczynią do produkcji energii, podczas gdy radiowe fale, większość podczerwonych fotonów oraz mikrofale nie.

Co można w teorii? Warunki nierealne

Samą podstawą działania słonecznego panelu są dwie temperatury. Mowa o temperaturze samego krzemu oraz otoczenia. Zależność tychże wartości ma ogromny wpływ także na wszelkie możliwości fotowoltaiki. W obliczeniach producentów zakłada się najczęściej, że sama temperatura otoczenia wynosi dwadzieścia stopni Celsjusza, a temperatura na powierzchni to -45 stopni Celsjusza.

Warto sprawdzić: Czy silny wiatr potrafi zniszczyć panele fotowoltaiczne?

Szacować można, że wzrost o jedną jednostkę temperatury powyżej temperatury testowej standardowej, zmniejsza energetyczną wydajność o 0,25 do nawet 0,5 procenta. Oznacza to nic innego jak właśnie wzrost temperatury o około sześćdziesiąt stopni Celsjusza śmiało, może zmniejszyć energetyczna wydajność paneli o 17,5 procenta.

  1. Ogólna ocena:

Dodaj opinie

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.