hvordan man kan øge solpanel effektivitet? Hvad Gør Et Solcellepanel Mere Effektivt?

denne side kan indeholde affilierede links, se venligst vores oplysningspolitik her.

effektiviteten af et solpanel er en vigtig faktor, når du bruger det som en levedygtig strømkilde – jo højere effektivitet, jo mere omkostningseffektiv installation vil være . Konstant forskning bringer dog resultater, og udvikling af denne teknologi og forbedring af solcellernes effektivitet er det vigtigste område i fokus.

da forskere begyndte at udforske denne teknologi i 1839, forventede de, at solcellernes effektivitet ville nå 1% effektivitet i 1948 – dette blev anset for at være godt. I dag har vi solcelleteknologier, der når 40% effektivitet eller mere, men med store omkostninger og generelt bruges til specialiserede bestræbelser som NASAs rumforskning.

men hvad med os nede på jorden?

der er tre almindelige metoder, der bruges til at maksimere solpanelets effektivitet: Solkoncentratorer, der koncentrerer sollys mere intenst, solspejle, der reflekterer mere lys på solpanelområdet og automatisk sporing, der følger solen, når den bevæger sig over himlen.

hvad er solceller lavet af, og hvordan fungerer de?

solcellepanelet, også kendt som solcellemodul, kaldes teknisk PV eller fotovoltaisk. Det består af en række individuelle solceller. Disse solceller definerer typen af solpanel.

nogle paneler er sorte og nogle blå i farven. Nogle har diamant hvide former mellem de vandrette og lodrette linjer, og nogle har ikke disse diamanter.

farven, designet og størrelsen på solcellepanelet afhænger af den anvendte type solcelle. Solpanelets form er designet til at få den maksimale udnyttelse af det tilgængelige område, og rektangelformen gør det bare mere “praktisk” og billigere at fremstille.

grundlæggende er kernen i elproduktion fra en solinstallation solcellen.

der er mange typer solceller. De vigtigste tre typer, der bliver brugt og er tilgængelige på markedet i dag er:

• monokrystallinsk eller enkelt siliciumkrystal
  Poly-krystallinsk eller multi-siliciumkrystal
  tyndfilm (kan være amorft silicium eller andre stoffer som cadmium, kobber og gallium osv)

effektiviteten af disse tre typer solceller er:

• monokrystallinsk: 22%
• polykrystallinsk: 15%
• tyndfilm: 10%

selv den højeste effektivitet af monokrystallinske solpaneler er ikke for god fra en lægmandsperspektiv. Hvorfor så lavt? I disse meget teknologiske tider virker det utroligt, at vi ikke kan have supereffektive fotovoltaiske celler til brug i ud hjem.

Hvorfor er solpaneler så ineffektive?

disse solceller er så ineffektive på grund af fremstillingsprocessen, det materiale, de er lavet af, og den proces, hvormed disse materialer genererer elektrisk strøm.

solens lys består også af pakker eller fotoner af energi. Disse fotoner rammer solpanelet og udveksler deres energi med elektroner i materialet, der begynder at strømme over silicium P-n-kryds og begynder at generere strøm.

processen med energikonvertering og energitab i processen afhænger af typen af solmateriale (silicium), der bruges til at fremstille solcellerne.

i tilfælde af siliciummaterialebaserede solceller, når de modtager solens energiske fotoner af lys, mister de 23% af deres energi, fordi de ikke er energiske nok til at aktivere elektroner i siliciumkrystallgitteret.

yderligere 33% er så energiske, at når de rammer solmateriale, går energi tabt i form af varme.

omkring 16% går tabt af elektronerne selv under processen. Teoretisk set kan solceller fremstillet af silicium nå maksimal effektivitet på omkring 33%, Men til praktiske formål er den maksimale effektivitet for kommercielle solpaneler praktisk taget 22%.

siliciumbaserede solceller er registreret med 40% effektivitet under laboratorieforhold, og der findes andre materialer, der har fotovoltaiske egenskaber. Disse er for dyre i øjeblikket, så silicium solceller er det eneste spil i byen for øjeblikket.

NASAs Glenn Research Center har udviklet en hybrid solcelle bestående af silicium, tyndfilmmaterialer og selen med effektivitetsgevinster fra 30%-40%.

hvis produktionsomkostningerne bringes ned, kan dette være fremtiden for solceller med dobbelt så stor effektivitet som eksisterende solceller.

Hvad Er Bestråling Og Insolation?

effektiviteten af elproduktion fra et solpanel afhænger også af mængden af sollys, der falder på overfladen.

to anvendte soludtryk er vigtige for at forstå solenergien, der falder på jorden, og hvordan vi måler den. Det er en måde at måle eller beregne, hvor meget elektricitet vi kan generere fra vores solpanel.

• bestråling er strømmen (mængde energi pr. m eller M / m2).
• isolering er sollysets energi pr. m eller m2).

når isolering er høj, jo højere elproduktion fra solpaneler og bedre effektivitet. For faste solpaneler sker dette ikke kontinuerligt, da de ikke står over for solen hele dagen.

dette er grunden til, at faste solpaneler er ineffektive på begge sider af midt på dagen, selvom solpanelarrayet er placeret i nøjagtigt den bedste vinkel fra jorden og vender mod syd (hvis det er på den nordlige halvkugle).

Sådan gør du solpaneler mere effektive ved hjælp af en solkoncentrator

brugen af en solkoncentrator til solpaneler kan øge deres effektivitet op til 40%. Nogle virksomheder har kommercialiseret denne teknologi, og den er ret effektiv, hvis den er lidt dyr.

en linse kaldet en ‘Fresnel-linse’ bruges til at koncentrere sollys på solcelle. Disse solceller fremstilles afhængigt af linsens koncentrationsniveau. Linser med lav koncentration arbejder med siliciumceller og kræver ikke sporing eller afkøling.

mediumstyrkekoncentrationslinser arbejder med silicium -, cadmium-og tellurid-solceller, som kræver en vis afkøling og sporing.

høj koncentration linse arbejde med multi-junction eller multi-materiale celle og kræver omfattende køling og sporing.

koncentrering af solpaneler er lavet på en bestemt måde – de er ikke som traditionelle solpaneler. Sollyset koncentrerer sig om et meget lille område, hvor solcellen er placeret.

koncentrering af sollys på et traditionelt solpanel er ikke meget brug og kan skade solpanelet med overskydende bestråling, der fører til varme, hvilket også reducerer den samlede effektivitet alligevel.

øget solpanel effektivitet med spejle – sol reflektor paneler

forskning er i gang, og det er meget lovende, for at forbedre solpanel systemer. Forskellige forskere i USA og Indien har forsøgt at tilføje spejle ved siden af solpanelerne. Disse spejle, når de holdes i bestemte vinkler, har en tendens til at øge elproduktionen fra paneler op til 30%.

overophedning af solpaneler skal undgås, hvis denne teknologi skal kommercialiseres, men det vil være en velsignelse for koldere regioner med høje isolationsniveauer. Et arbejde offentliggjort i IEEE ‘s Journal of Photovoltaic’ s beviser den vellykkede brug af spejle som reflektorer i solfarme for at øge sin energiproduktion.

Sådan øges solpanelets strøm ved at optimere panelets vinkel

ideelt set skal solpanelet vende mod solen vinkelret, og dette sker, når det placeres i en bestemt vinkel i forhold til jorden. For et fast solpanel i en bestemt vinkel fra jorden er solens energi, der rammer et solpanel, kun maksimalt i midten af dagen.

hvis du er på den nordlige halvkugle, skal solpanelet vende mod syd, og hvis det på den sydlige halvkugle skal vende mod nord. Vinklen på solpanelet, hvor den skal skrånes fra jordens overflade, er forskellig for forskellige steder på jorden.

der er antal beregninger for at komme til den nøjagtige vinkel på solpanel for at få maksimal effektivitet for et bestemt sted. Alligevel er panelets faste orientering ikke optimal til at nå maksimal kraftproduktion. Disse beregninger udføres enten manuelt eller ved hjælp af algoritmer.

den enkleste er at holde hældningsvinklen +15O breddegrad for placeringen til vinter og-15o til sommer. Hældningsvinklen kan også ændres fire gange om året for at få maksimal effektivitet fra et fast solpanel.

det er dog bedst at fortsætte med at spore solens bevægelse og generere maksimal energi hele året, hvilket er dyrt, men giver meget højere afkast på investeringen for sporingsudstyret.

sæsonmæssige og regionale forskelle i bestrålings-eller isolationsniveauer

en gratis kilde til kontrol af regionale variationer i isolationsniveauer leveres af fra NASA som fremviser til Strømdataadgang. At få nogle grundlæggende oplysninger om årligt isolationsniveau på din placering kan give dig en god ide om potentialet i solenergi og hvor meget elektricitet du kan generere pr.

Sådan øges solpaneludgangen med automatisk soltracker

solsikke, der følger hver bevægelse af solen. Dette er, hvad der faktisk kræves for at få maksimal effektivitet fra et solcellepanel hele året.

vi kan ikke stoppe skyerne, der blokerer for solen, så vi taber naturligvis derude, men når solen spores af solpanelet som en solsikke, fungerer den med sin maksimale effektivitet.

de to typer af sporing-enkelt akse og dobbelt akse.

sporing med en enkelt akse øger effekten fra solcellepanelet med 20%, og sporing med dobbelt akse øger den med 30%.

grafen nedenfor offentliggjort i en undersøgelse udført på effektiviteten af sporing af enkelt og dobbelt akse viser sammenligningen af sporingspaneler med enkelt og dobbelt akse med faste paneler.

sammenligningen af fastmonteret solpanel med enkelt tracker på venstre graf og dobbelt tracker på højre graf kan ses ovenfor.

de tidlige toppe klokken 8 om morgenen og 6 om aftenen viser tydeligt potentialet for dual tracker til at øge effektiviteten af solpaneler på tværs af dagslys. Hvis vores solpaneler kan laves til at spore solen gennem dobbeltakse rotation, vil det være den bedste ting at gøre for at øge effektiviteten.

et par motorer og strålingssensor gør det let muligt og bør overvejes for alle indenlandske solinstallationer.

Sådan måles solpanelets effekt

Elektricitetsudgang fra et solcellepanel kan måles ved hjælp af en enhed kendt som multimeter. Et multimeter måler strøm, modstand og spænding i ethvert kredsløb.

solpanelet skal få fuld sollys fra at vende mod solen i den optimale vinkel, og så finder du ud af solpanelets effekt på det pågældende tilfælde.

• effekt = ampere spænding

for at beregne effekt af et solpanel skal du få strømstyrke og spænding fra multimeteret og multiplicere dem sammen.

kontroller bagsiden eller siden af panelet for at finde dets åbne kredsløbsspænding (Voc) og driftsstrøm som (Imp). Ved at tage disse som reference kan du kontrollere solpanelet ved at forbinde dets ledninger til multimeteret og optimere det for at kontrollere strøm og spænding.

en god måde at teste et solcellepaneludgang på tværs af dets rækkevidde er at have et middel til at kortslutte ledningerne (det vil ikke blive beskadiget) og feje spændingen op til det maksimale i trin, mens du måler ampere volt ved hvert trin.

dette er en fantastisk måde at udlede en effektkurve på og vil vise eventuelle uoverensstemmelser i udgangseffekten for forskellige belastninger. Kortslutningsstrøm (Isc) er alligevel meget tæt på fuld effektstrøm, så det er ikke skadeligt for panelet.

relaterede spørgsmål

hvorfor vender solpaneler mod syd?

solpaneler skal vende mod syd på den nordlige halvkugle, når solen sporer over himlen i den retning. På den sydlige halvkugle skal solpaneler vende mod nord.

hvordan fremstilles solpaneler?

monokrystallinske solpaneler fremstilles ved at forbinde individuelle solceller dyrket af en enkelt rørformet gødning af silicium. Polykrystallinske solpaneler fremstilles ved at skære siliciumskiver danner en stor siliciumkrystal og forbinder dem sammen.

hvordan maksimerer jeg solcellepanelets effektivitet?

der er tre almindelige metoder, der bruges til at maksimere solpanelets effektivitet: Solkoncentratorer, der koncentrerer sollys mere intenst, solspejle, der reflekterer mere lys på solpanelområdet og automatisk sporing, der følger solen, når den bevæger sig over himlen.