태양 전지 패널 효율을 높이는 방법은 무엇입니까? 태양 전지 패널을 더 효율적으로 만드는 것은 무엇입니까?

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태양 전지 패널의 효율은 실행 가능한 전원으로 사용할 때 중요한 요소입니다. 그러나 지속적인 연구가 결과를 가져오고 있으며,이 기술의 개발과 태양 전지의 효율성 향상이 주요 관심 분야입니다.

과학자들은 1839 년에이 기술을 탐구하기 시작했을 때,그들은 태양 전지의 효율이 1%에 도달 할 것이라고 예측 1948–이 좋은 것으로 간주되었다. 오늘 우리는 40%효율성 또는 더 많은 것을 도달하는 태양 전지 기술이,그러나 큰 비용에 그리고 나사의 우주 탐사 같이 전문가 노력을 위해 일반적으로 사용해 있습니다.

그러나 우리는 지구에 대해 무엇?

태양 전지 패널의 효율을 극대화하기 위해 사용되는 세 가지 일반적인 방법이 있습니다:태양 광 집중 장치는 더 강렬하게 햇빛을 집중,태양 전지 패널 영역에 더 많은 빛을 반사 태양 거울과 자동 추적,그것은 하늘을 가로 질러 이동 태양을 다음과 같습니다.

태양 전지는 무엇으로 만들어졌으며 어떻게 작동합니까?

태양 전지 패널,일컬어 태양 전지 모듈,기술적으로 태양광 또는 태양광 이라고 합니다. 그것은 개별 태양 전지의 숫자로 구성되어 있습니다. 이 태양 전지는 태양 전지판의 유형을 정의합니다.

일부 패널은 검은 색이며 일부는 파란색입니다. 일부는 수평 및 수직 라인 사이에 다이아몬드 흰색 모양을 가지고 일부는 그 다이아몬드가 없습니다.

태양 전지판의 색상,디자인 및 크기는 사용되는 태양 전지의 유형에 따라 다릅니다. 태양 전지판의 모양은 유효한 지역의 최대 사용을 얻기 위하여 디자인되고 장방형 모양은 다만 제조하게 더”경편한”및 더 싼 만듭니다.

기본적으로 태양광 설비의 발전 핵심은 태양전지이다.

많은 종류의 태양 전지가 있습니다. 사용 되 고 오늘 시장에서 사용할 수 있는 주요 세 가지 유형은:

• 단청 크리스탈 단 하나 실리콘 결정
  다 크리스탈 다 실리콘 결정
  박막(카드뮴,구리 및 갈륨 등 같이 무조직 실리콘 또는 다른 물질은 일 수 있습니다)

이 세 가지 유형의 태양 전지의 효율성은 다음과 같습니다:

• 단청 크리스탈:22%
• 많 크리스탈: 15%
• 박막: 10%

단결정 태양 전지판의 고능률 조차 위치 남자 원근법에서 너무 좋지 않습니다. 왜 그렇게 낮은? 이러한 고도의 기술 시대에 우리가 밖으로 가정에서 사용하는 슈퍼 효율적인 태양 광 전지를 가질 수 없다는 놀라운 것 같다.

태양 전지판이 왜 그렇게 비효율적입니까?

이러한 태양 전지는 제조 공정,이들이 만들어지는 재료 및 이들 물질이 전력을 생성하는 공정으로 인해 비효율적이다.

태양의 빛은 또한 에너지의 패킷 또는 광자로 구성됩니다. 이 광자는 태양 전지 패널을 공격하고 실리콘 피-엔 접합부를 가로 질러 흐르기 시작하고 전류를 생성하기 시작하는 물질의 전자와 에너지를 교환합니다.

프로세스 내의 에너지 변환 및 에너지 손실 과정은 태양 전지를 만드는 데 사용되는 태양 물질(실리콘)의 유형에 따라 다릅니다.

실리콘 소재 기반 태양 전지의 경우,태양의 에너지 광자를 받으면 실리콘 결정 격자에서 전자에 에너지를 공급할만큼 에너지가 없기 때문에 에너지의 23%를 잃습니다.

또 다른 33%는 태양 물질을 공격 할 때,에너지는 열의 형태로 손실되도록 에너지이다.

약 16%는 과정에서 전자 자체에 의해 손실됩니다. 이론적으로,실리콘에게서 한 태양 전지는 대략 33%의 최대 효율성을 도달할 수 있습니다 그러나 실제적인 목적을 위해 상업적인 태양 전지판을 위한 실제적으로 최대 효율성은 22%입니다.

실리콘 기반 태양 전지는 실험실 조건에서 40%효율로 기록되었으며 광전지 특성을 가진 다른 물질이 존재합니다. 이 실리콘 태양 전지는 순간 마을에서 유일한 게임이다,그래서 순간에 너무 비싸다.

미항공 우주국의 글렌 연구 센터는 30%에서 40%까지 효율성을 가진 실리콘,박막 물자 및 셀레늄으로 위로 만든 잡종 태양 전지를 개발했습니다.

생산 원가가 낮아지면 기존 태양 전지의 효율이 두 배인 태양 전지의 미래가 될 수 있습니다.

방사조도 및 일사량이란?

태양 전지 패널에서 전기 생산의 효율 또한 표면에 떨어지는 햇빛의 양에 따라 달라 집니다.

사용 된 두 가지 태양 용어는 지구에 떨어지는 태양 에너지와 그것을 측정하는 방법을 이해하는 데 중요합니다. 그것은 우리가 태양 전지판에서 얼마나 많은 전기를 생성 할 수 있는지 측정하거나 계산하는 방법입니다.

• 복사 조도는 단위 면적(와트/평방 미터)당 햇빛의 전력(단위 시간당 에너지 양)입니다. 2).
• 일사량은 시간 경과에 따른 단위 면적당 햇빛의 에너지입니다(킬로 와트 시간/평방. 2).

일사량이 높을 때,더 높은 태양 전지판 및 더 나은 효율성에서 전기 생산. 고정된 태양 전지 패널에 대 한이 그들은 하루 종일 태양을 직면 하지 않는 지속적으로 발생 하지 않습니다.

이것은 태양 전지판 배열이 지상에서 정확히 가장 좋은 각도로 배치되고 남쪽을 향하고 있더라도(북반구에있는 경우)고정 태양 전지판이 하루 중 어느 한쪽에서도 비효율적 인 이유입니다.

태양 집중 장치를 사용하여 태양 전지 패널을 더 효율적으로 만드는 방법

태양 전지 패널에 태양 집중 장치를 사용하면 효율을 최대 40%까지 높일 수 있습니다. 일부 회사는이 기술을 상용화하고 조금 비싼 경우는 매우 효율적입니다.

‘프레넬 렌즈’라는 렌즈는 태양 전지에 햇빛을 집중시키는 데 사용됩니다. 이 태양 전지는 렌즈의 농도 수준에 따라 만들어집니다. 저농도 렌즈는 실리콘 셀과 함께 작동하며 추적 또는 냉각이 필요하지 않습니다.

중간 강도 농도 렌즈는 냉각 및 추적이 필요한 실리콘,카드뮴 및 텔루 라이드 태양 전지와 함께 작동합니다.

고농도 렌즈는 다중 접합 또는 다중 재료 셀에서 작동하며 광범위한 냉각 및 추적이 필요합니다.

집중 태양 전지 패널은 특정 방식으로 만들어집니다-그들은 전통적인 태양 전지 패널처럼되지 않습니다. 햇빛은 태양 전지가 배치되는 매우 작은 영역에 집중합니다.

전통적인 태양 전지 패널에 햇빛을 집중 하는 것은 많이 사용 되지 않습니다 및 또한 전반적인 효율성을 어쨌든 감소 하는 열을 선도 하는 과잉 조도 태양 전지 패널을 해칠 수 있습니다.

거울로 태양 전지판 효율 증대–태양 반사판

연구가 진행 중이며 태양 전지판 시스템 개선에 매우 유망하다. 미국과 인도의 여러 연구자들은 태양 전지 패널에 인접한 거울을 추가하려고했습니다. 이 거울은 특정 각도로 유지 될 때 패널의 전기 생산을 최대 30%까지 증가시키는 경향이 있습니다.

이 기술이 상용화 될 경우 태양 전지판의 과열은 피해야하지만 일사량이 많은 추운 지역에게는 축복이 될 것입니다. 태양광 발전소의 저널에 발표 된 한 작품은 태양 광 농장에서 반사경으로 거울의 성공적인 사용은 에너지 출력을 증가 증명한다.

패널의 각도를 최적화하여 태양 전지판의 전력을 증가시키는 방법

이상적으로 태양 전지판은 태양을 수직으로 향해야 하며,이는 지면과 관련하여 특정 각도로 배치될 때 발생한다. 지상에서 특정 각도로 고정 된 태양 전지 패널의 경우 태양 전지 패널을 치는 태양의 에너지는 하루 중반에만 최대입니다.

북반구에 있다면 태양 전지판은 남쪽을 향하고 남반구에서는 북쪽을 향해야합니다. 이 지구 표면에서 경사해야하는 태양 전지 패널의 각도는 지구에 다른 위치에 따라 다릅니다.

특정 위치에 대한 최대 효율을 얻기 위해 태양 전지 패널의 정확한 각도로 얻을 수있는 계산의 수가있다. 그럼에도 불구하고,패널의 고정 방향은 최대 발전에 도달하기위한 최적이 아니다. 이러한 계산은 수동으로 또는 알고리즘을 사용하여 수행됩니다.

가장 간단한 것은 경사각을 겨울의 위도+150,여름의 위도-150 으로 유지하는 것입니다. 또한 경사 각은 조정 태양 전지판에게서 최대 효율성을 얻기 위하여 년에 4 시간 바뀔 수 있습니다.

그러나 태양의 움직임을 계속 추적하고 일년 내내 최대 에너지를 생성하는 것이 가장 좋으며,이는 비용이 많이 들지만 추적 장비에 대한 투자 수익률이 훨씬 높습니다.

방사선 조사 또는 일사량 수준의 계절적 및 지역적 차이

일사량 수준의 지역적 변화를 확인하기 위한 무료 출처는 전력 데이터 액세스 뷰어로서 미항공 우주국으로부터 제공된다. 당신의 위치에 연간 일사량 수준에 대한 몇 가지 기본 정보를 얻는 것은 당신에게 태양 에너지의 잠재력과 얼마나 많은 전기 당신은 태양 전지 패널의 평방 미터 당 생성 할 수에 대한 좋은 아이디어를 제공 할 수 있습니다.

자동 태양 추적기에 의한 태양 전지 패널 출력을 증가시키는 방법

태양의 모든 움직임을 따르는 해바라기. 이것은 실제로 일년 내내 태양 전지 패널에서 최대 효율을 얻기 위해 필요한 것입니다.

우리는 태양을 차단하는 구름을 중지 할 수 없습니다,그래서 우리는 분명히 거기에 잃게하지만 태양이 해바라기처럼 태양 전지 패널에 의해 추적 될 때 그것은 최대 효율로 작동 않습니다.

추적의 2 가지의 유형–단 하나 축선 및 이중 축선.

단 하나 축선 추적은 태양 전지판에서 전원 출력을 20%밀어주고 이중 축선 추적은 30%밀어줍니다.

단일 및 이중 축 추적의 효율성에 관한 연구에 발표 된 아래 그래프는 단일 및 이중 축 추적 패널과 고정 패널의 비교를 보여줍니다.

왼쪽 그래프의 단일 추적기와 오른쪽 그래프의 이중 추적기와 고정 마운트 태양 전지 패널의 비교는 위에서 볼 수 있습니다.

아침 8 시와 저녁 6 시의 초기 봉우리는 일광 시간에 걸쳐 태양 전지 패널의 효율을 높이는 이중 추적기의 잠재력을 분명히 나타냅니다. 이중 축 회전을 통해 태양을 추적하기 위해 태양 전지 패널을 만들 수 있다면 효율성을 높이기 위해 할 수있는 가장 좋은 방법이 될 것입니다.

모터와 방사선 센서의 몇 쉽게 가능하게하고 모든 국내 태양 광 설치를 위해 고려되어야한다.

태양 전지 패널 전력 출력을 측정하는 방법

태양 전지 패널의 전기 출력은 멀티 미터로 알려진 장치로 측정 할 수 있습니다. 멀티 미터는 모든 회로의 전류,저항 및 전압을 측정합니다.

태양 전지 패널은 최적의 각도로 태양을 향한에서 전체 햇빛을 받고 있어야합니다 그리고 당신은 특정 인스턴스에서 태양 전지 패널의 와트를 찾을 수 있습니다.태양 전지 패널의 와트를 계산하려면 멀티 미터에서 암페어와 전압을 가져와 함께 곱해야합니다.

패널의 뒷면 또는 측면을 확인하여 개방 회로 전압 및 작동 전류를 찾습니다. 참고로 이러한 촬영 당신은 멀티 미터의 전선을 연결하여 태양 전지 패널을 확인하고 전류 및 전압을 확인하기 위해 최적화 할 수 있습니다.

그 범위에 걸쳐 태양 전지 패널 와트 출력을 테스트하는 좋은 방법은 리드를 단락시키는 수단(손상되지 않음)을 가지고 각 단계에서 암페어 엑스 볼트를 측정하는 동안 전압을 최대 단계까지 스윕하는 것입니다.

이것은 전원 출력 곡선을 파생하는 중대한 방법이고 다른 짐을 위해 출력 전력에 있는 어떤 어긋남도 보여줄 것입니다. 단락 전류는 어쨌든 최대 전력 등급 전류에 매우 가깝기 때문에 패널에 유해하지 않습니다.

관련 질문

태양 전지판은 왜 남쪽을 향하고 있습니까?

태양 전지 패널은 태양이 그 방향으로 하늘을 가로 질러 추적 할 때 북반구에서 남쪽을 향해야합니다. 남반구에서 태양 전지 패널은 북쪽을 직면해야합니다.

태양 전지판은 어떻게 제조됩니까?

단결정 태양 전지판은 실리콘의 단 하나 관 주괴에서 성장된 개인적인 태양 전지를 연결해서 제조됩니다. 다결정 태양 전지 패널은 큰 실리콘 결정을 형성 실리콘 조각을 절단하고 함께 연결하여 제조된다.

어떻게 태양 전지 패널의 효율을 극대화합니까?

태양 전지 패널의 효율을 극대화하기 위해 사용되는 세 가지 일반적인 방법이 있습니다:태양 광 집중 장치는 더 강렬하게 햇빛을 집중,태양 전지 패널 영역에 더 많은 빛을 반사 태양 거울과 자동 추적,그것은 하늘을 가로 질러 이동 태양을 다음과 같습니다.