Hvordan Øke Solcellepanel Effektivitet? Hva Gjør Et Solcellepanel Mer Effektivt?

Denne siden kan inneholde tilknyttede lenker, vennligst sjekk ut vår avsløring politikk her.

Effektiviteten av et solcellepanel er en viktig faktor når du bruker det som en levedyktig strømkilde – jo høyere effektivitet da mer kostnadseffektiv installasjon vil være – Konstant forskning gir imidlertid resultater, og utvikling av denne teknologien og effektivisering av solceller er hovedområdet i fokus.

da forskere begynte å utforske denne teknologien i 1839, forutså de at effektiviteten til solceller ville nå 1% effektivitet innen 1948 – dette ble ansett å være bra. I dag har vi solcelleteknologier som når 40% effektivitet eller mer, men med stor kostnad og vanligvis brukt til spesialiserte forsøk som NASAS romforskning.

men hva med oss nede på jorden?

det er tre vanlige metoder som brukes for å maksimere solpanelets effektivitet: Solkonsentratorer som konsentrerer sollyset mer intenst, solspeil som reflekterer mer lys på solpanelområdet og automatisk sporing, som følger solen når den beveger seg over himmelen.

hva er solceller laget av og hvordan fungerer de?

solpanelet, også kjent som solmodul, kalles teknisk PV eller fotovoltaisk. Den består av en rekke individuelle solceller. Disse solcellene definerer typen solcellepanel.

noen paneler er svarte og noen blå i fargen. Noen har diamant hvite figurer mellom horisontale og vertikale linjer, og noen har ikke disse diamanter.

fargen, utformingen og størrelsen på solpanelet avhenger av hvilken type solcelle som brukes. Formen på solpanelet er designet for å få maksimal bruk av tilgjengelig område, og rektangelformen gjør det bare mer «praktisk» og billigere å produsere.

Kjernen i elektrisitetsproduksjon fra en solinstallasjon er i Utgangspunktet solcellen.

det finnes mange typer solceller. De viktigste tre typene som brukes og er tilgjengelige i markedet i dag er:

• Mono-krystallinsk eller enkelt silisiumkrystall
  Poly-krystallinsk eller multi-silisiumkrystall
  Tynnfilm (kan være amorf silisium eller andre stoffer som kadmium, kobber og gallium etc)

effektiviteten av disse tre typer solceller er:

• Mono-krystallinsk: 22%
• Poly-krystallinsk: 15%
• Tynnfilm: 10%

selv den høyeste effektiviteten til monokrystallinske solcellepaneler er ikke så bra fra et lekmannsperspektiv. Hvorfor så lavt? I disse høyteknologiske tider virker det utrolig at vi ikke kan ha supereffektive fotovoltaiske celler til bruk i hjemmet.

hvorfor er solcellepaneler så ineffektive?

disse solcellene er så ineffektive på grunn av produksjonsprosessen, materialet de er laget av og prosessen der disse materialene genererer elektrisk kraft.

solens lys består også av pakker eller fotoner av energi. Disse fotonene treffer solpanelet og bytter energi med elektroner i materialet som begynner å strømme over Silisiumn-kryssene og begynner å generere strøm.

prosessen med energikonvertering og tap av energi i prosessen avhenger av hvilken type solmateriale (silisium) som brukes til å lage solcellene.

når det gjelder silisiumbaserte solceller, når de mottar solens energiske fotoner av lys, mister de 23% av sin energi fordi de ikke er energiske nok til å stimulere elektroner i silisiumkrystallgitteret.

ytterligere 33% er så energiske at når de treffer solmateriale, går energi tapt i form av varme.

rundt 16% går tapt av elektronene selv under prosessen. Teoretisk kan solceller laget av silisium nå maksimal effektivitet på ca 33% , men for praktiske formål er praktisk talt maksimal effektivitet for kommersielle solpaneler 22%.

Silisiumbaserte solceller har blitt registrert med 40% effektivitet i laboratorieforhold, og andre materialer eksisterer som har fotovoltaiske egenskaper. Disse er for dyre for øyeblikket, så silisiumsolceller er det eneste spillet i byen for øyeblikket.

NASAS Glenn Research Center har utviklet en hybrid solcelle bestående av silisium, tynnfilmmaterialer og selen med effektivitet fra 30% til 40%.

hvis produksjonskostnadene blir brakt ned, kan dette være fremtiden for solceller med dobbel effektivitet av eksisterende solceller.

Hva Er Bestråling Og Innstråling?

effektiviteten av elektrisitetsproduksjon fra et solpanel avhenger også av mengden sollys som faller på overflaten.

To solbegreper som brukes er viktige for å forstå solenergien som faller på Jorden og hvordan vi måler Den. Det er en måte å måle eller beregne hvor mye strøm vi kan generere fra vårt solpanel.

• Irradians er kraften (mengde energi per tidsenhet) av sollys per arealenhet (Watt/sq. m Eller W / m2).
• Insolasjon er energien til sollys per arealenhet over tid (kilo Watt time / kvm.) m eller kWh / m2).

når innstrålingen er høy, jo høyere strømproduksjon fra solcellepaneler og bedre effektivitet. For faste solcellepaneler skjer dette ikke kontinuerlig da de ikke står overfor solen hele dagen.

dette er grunnen til at faste solcellepaneler er ineffektive under hver side av midten av dagen, selv om solpaneloppstillingen er plassert i nøyaktig den beste vinkelen fra bakken og vender mot sør (hvis På Den Nordlige halvkule).

hvordan gjøre solcellepaneler mer effektive ved hjelp av en solkonsentrator

bruken av en solkonsentrator for solcellepaneler kan øke effektiviteten opptil 40%. Noen selskaper har kommersialisert denne teknologien, og det er ganske effektiv, hvis litt dyrt.

en linse kalt En Fresnel-linse brukes til å konsentrere sollys på solcelle. Disse solceller er laget avhengig av konsentrasjonsnivået på linsen. Lavkonsentrasjonslinser arbeider med silisiumceller og krever ikke sporing eller kjøling.

Middels styrke konsentrasjon linser arbeide med silisium, kadmium og telluride solceller som krever litt kjøling og sporing.

høy konsentrasjon linse arbeid med multi-krysset eller multi-materiale celle og krever omfattende kjøling og sporing.

Konsentrerende solcellepaneler er laget på en bestemt måte – de er ikke som tradisjonelle solcellepaneler. Sollyset konsentrerer seg om et svært lite område hvor solcellen er plassert.

Konsentrere sollys på et tradisjonelt solpanel er ikke mye bruk og kan skade solpanelet med overflødig bestråling som fører til varme, noe som også reduserer total effektivitet uansett.

Øke solcellepanel effektivitet med speil-solar reflektor paneler

Forskning er i gang, og det er svært lovende, for å forbedre solcellepanelsystemer. Ulike forskere I USA og India har forsøkt å legge til speil ved siden av solcellepanelene. Disse speilene når de holdes i bestemte vinkler, har en tendens til å øke elektrisitetsproduksjonen fra paneler opptil 30%.

Overoppheting av solcellepaneler skal unngås hvis denne teknologien skal kommersialiseres, men det vil være en velsignelse for kaldere områder med høy insolasjonsnivå. Et arbeid publisert i Ieee ‘S Journal Of Photovoltaic’ s viser vellykket bruk av speil som reflektorer i solgårder for å øke sin energiutgang.

hvordan øke solpanelets kraft ved å optimalisere panelets vinkel

ideelt sett bør solpanelet vende mot solen vinkelrett, og dette skjer når det er plassert i en bestemt vinkel med forhold til bakken. For et fast solpanel i en bestemt vinkel fra bakken, er solens energi som rammer et solpanel maksimalt bare midt på dagen.

hvis du er På Den Nordlige halvkule, skal solpanelet vende mot sør og Hvis Det Er På Den Sørlige halvkule, skal det vende Mot Nord. Vinkelen på solpanelet som den skal være tilbøyelig til Fra Jordens overflate, er forskjellig for forskjellige steder på Jorden.

det er antall beregninger for å komme til den nøyaktige vinkelen på solpanelet for å få maksimal effektivitet for et bestemt sted. Likevel er fast orientering av panelet ikke optimal for å nå maksimal kraftproduksjon. Disse beregningene gjøres enten manuelt eller ved hjelp av algoritmer.

det enkleste er å holde tiltvinkelen + 15o av breddegrad av stedet for vinter og-15o for sommer. Vippevinkelen kan også endres fire ganger i året for å få maksimal effektivitet fra et fast solpanel.

det er imidlertid best å fortsette å spore solens bevegelse og å generere maksimal energi hele tiden på året, noe som er dyrt, men gir mye høyere avkastning på investeringen for sporingsutstyret.

Sesongmessige og regionale forskjeller i bestråling eller innstråling nivåer

en gratis kilde for å sjekke regionale variasjoner i innstråling nivåer er gitt AV FRA NASA Som Power Data Access Viewer. Å få litt grunnleggende informasjon om årlig insolasjonsnivå på ditt sted kan gi deg en god ide om potensialet for solenergi og hvor mye strøm du kan generere per kvadratmeter solcellepaneler.

hvordan øke solcellepanel utgang av automatisk solar tracker

solsikke som følger hver bevegelse av solen. Dette er hva som faktisk kreves for å få maksimal effektivitet fra et solcellepanel hele året.

vi kan ikke stoppe skyene som blokkerer solen, så vi taper åpenbart der ute, men når solen spores av solpanelet som en solsikke, fungerer den med maksimal effektivitet.

de to typene sporing-enkelt akse og dobbel akse.

Enkeltaksesporing øker effekten fra solcellepanel med 20% og dobbeltaksesporing øker den med 30%.

grafen nedenfor publisert i en studie gjort på effektiviteten av single og dual axis tracking viser sammenligning av single og dual axis tracking paneler til at av faste paneler.

sammenligningen av fastmontert solpanel med enkelt tracker på venstre graf og dual tracker på høyre graf kan ses ovenfor.

de tidlige toppene klokka 8 om morgenen og 6 om kvelden tyder tydelig på potensialet for dual tracker for å øke effektiviteten til solcellepaneler over dagslyset. Hvis våre solcellepaneler kan gjøres for å spore solen gjennom dobbel akse rotasjon, vil det være det beste å gjøre for å øke effektiviteten.

et par motorer og strålingssensor gjør det enkelt mulig og bør vurderes for alle innenlandske solinstallasjoner.

hvordan måle solcellepanel utgangseffekt

Strømutgang fra et solcellepanel kan måles med en enhet kjent som multimeter. Et multimeter måler strøm, motstand og spenning i en hvilken som helst krets.

solpanelet skal få fullt sollys fra å vende mot solen i optimal vinkel, og så finner du ut effekten av solpanelet ved den aktuelle forekomsten.

• Watt = Ampere X Spenning

for å beregne effekten av et solpanel må du få strømstyrke og spenning fra multimeteret og multiplisere dem sammen.

Kontroller baksiden eller siden av panelet for å finne den åpne kretsspenningen (Voc) og driftsstrømmen as (Imp). Å ta disse som referanse kan du sjekke solpanelet ved å koble ledningene til multimeteret og optimalisere det for å sjekke strøm og spenning.

en god måte å teste en solcellepanel watt utgang over sitt område er å ha et middel for kortslutning ledningene (det vil ikke bli skadet) og feie spenningen opp til det maksimale i trinn mens måle ampere x volt på hvert trinn.

Dette er en fin måte å utlede en effektutgangskurve og vil vise eventuelle avvik i utgangseffekt for forskjellige belastninger. Kortslutningsstrøm (Isc) er svært nær full effektstrøm uansett, så det er ikke skadelig for panelet.

Relaterte Spørsmål

hvorfor solcellepaneler mot sør?

Solpaneler skal vende Mot Sør på Den Nordlige halvkule som solen sporer over himmelen i den retningen. På Den Sørlige halvkule skal solcellepaneler vende Mot Nord.

hvordan produseres solcellepaneler?

Monokrystallinske solcellepaneler produseres ved å koble individuelle solceller dyrket fra en enkelt rørformet ingot av silisium. Polykrystallinske solcellepaneler er produsert ved å kutte silisiumskiver danner en stor silisiumkrystall og koble dem sammen.

hvordan maksimerer jeg effektiviteten til solcellepanel?

det er tre vanlige metoder som brukes for å maksimere solpanelets effektivitet: Solkonsentratorer som konsentrerer sollyset mer intenst, solspeil som reflekterer mer lys på solpanelområdet og automatisk sporing, som følger solen når den beveger seg over himmelen.