Съдържание
Фотоволтаичните слънчеви клетки абсорбират енергия от слънчевата светлина и я преобразуват в електрическа енергия. За да работи процесът, слънчевата светлина трябва да я превърне в материала на слънчевите клетки и да се абсорбира, а енергията трябва да излезе от слънчевата клетка. Всеки от тези фактори влияе върху ефективността на слънчевата клетка. Някои фактори са еднакви за големите и малките слънчеви клетки, но има някои, които варират в зависимост от размера. Факторите, които варират, обикновено улесняват по-малките слънчеви клетки да бъдат по-ефективни от по-големите им колеги.
Ефективност
Има няколко различни начина за определяне на ефективността. Тази, която има най-голям смисъл от гледна точка на потребителите, е съотношението на произведената електрическа енергия към общата енергия на слънчевата светлина, удряща областта на слънчевата клетка. Има много видове слънчеви клетки. Многофункционалните клетки са много скъпи, но могат да бъдат в съседство с 40 процента ефективност. Силиконовите клетки са 13 до 18 процента ефективни, докато други подходи, наречени „тънки филми“ клетки, са от 6 до 14 процента ефективни. Материалът, дизайнът и конструкцията на клетката имат много по-голямо влияние върху ефективността, отколкото размерът.
Получаване на светлина
Първият фактор, който определя ефективността на слънчевата клетка, е количеството светлина, което я превръща в материала на слънчевата клетка. Повърхността на слънчевата клетка трябва да има някакъв електрически контакт, за да завърши веригата и да изведе захранването. Тези електроди блокират слънчевата светлина да достигне до абсорбиращия материал. За съжаление не можете просто да поставите малки електроди на ръба на слънчевата клетка, защото тогава губите прекалено много от електроенергията срещу съпротивлението в материала на слънчевата клетка. Това означава, че ако имате голяма слънчева клетка - да кажем около 5 инча квадрат - ще трябва да имате няколко електроди по цялата повърхност, блокиращи светлината. Ако вашата слънчева клетка е половин инч на един инч, тогава можете да преминете с по-малък процент от повърхността, покрита с електроди.
Светлина в, Електрони навън
Когато слънчевата светлина попадне в материала на слънчевата клетка, тя ще пътува, докато взаимодейства с електрон в материала. Ако електронът абсорбира енергията на слънчевата светлина, ще му се даде тласък. Тя може да загуби тази енергия, като се натъкне на други електрони. Най-вече това не зависи от размера на слънчевата клетка. Просто зависи от неговия състав и дизайн. Ако обаче електроните трябва да отидат по-далеч в полупроводниковия материал, по-вероятно е те да загубят енергия. Като прави разстоянието до електродите малко, тогава по-малко вероятно е електронът да загуби енергия. Тъй като по-големите клетки са проектирани с повече електроди, разстоянието в крайна сметка е приблизително същото, така че това не се променя твърде много с размера на слънчевата клетка.
Размер на слънчевата клетка
Съпротивлението е мярка за това колко е трудно електронът да премине през верига. При всичко останало равно, по-малкото разстояние създава по-ниска устойчивост, така че по-малките клетки ще загубят по-малко енергия и ще бъдат малко по-ефективни. Въпреки че всички тези ефекти предпочитат по-малките клетки пред по-големите, те имат много малко влияние върху ефективността. Тъй като слънчевите клетки стават наистина полезни само когато се комбинират заедно, обикновено има смисъл да използвате по-големи клетки, така че не е нужно да правите толкова много монтажни работи. Обикновено, силициевите слънчеви клетки са около 5 или 6 инча квадрат, за да съответстват на размера на суровия силиций, изграден от тях. След това са събрани в панели на няколко метра отстрани.