Termin „wydajność” można często usłyszeć, czytając informacje o panelach słonecznych. Z pewnością brzmi to dobrze, ale czym właściwie jest wydajność paneli słonecznych? Jak to jest mierzone?
Omówimy niektóre z głównych czynników wpływających na wydajność paneli słonecznych, czynniki środowiskowe, które odgrywają rolę, i niektóre z najbardziej wydajnych paneli słonecznych dostępnych obecnie na rynku.
Jaka jest wydajność paneli słonecznych?
Efektywność paneli słonecznych jest miarą tego, ile energii słonecznej dany panel może przekształcić w użyteczną energię elektryczną. Odbywa się to poprzez przechwytywanie prądu elektrycznego generowanego, gdy światło słoneczne oddziałuje z ogniwami słonecznymi w panelu i jest przesyłane przez okablowanie i szyny zbiorcze w celu przekształcenia w energię prądu przemiennego. Energia AC jest następnie wysyłana do Panelu Głównego i rozprowadzana po całym domu. Możesz przeczytać więcej o tym, jak produkowane są panele słoneczne w tym poście.
Pomiar wydajności jest dość prosty. Jeśli panel słoneczny ma 20-procentową sprawność, oznacza to, że jest w stanie przekształcić 20 procent padającego na niego światła słonecznego w energię elektryczną. Najwyższej wydajności panele słoneczne dostępne obecnie na rynku mogą osiągnąć prawie 23 procent wydajności. Średnia wydajność paneli słonecznych mieści się w zakresie sprawności od 17 do 19 procent.
Czynniki wpływające na wydajność paneli słonecznych
Od 2010 roku wydajność paneli słonecznych stale rośnie na poziomie około 0,5% rocznie. Na wysoką wydajność ogniw słonecznych wpływa wiele czynników. Trzy główne komponenty to
- Materiały użyte w panelu
- Efektywność odbicia
- Sprawność termodynamiczna
Monokrystaliczne kontra polikrystaliczne odnoszą się do składu ogniw słonecznych w każdym typie panelu. Termin monokrystaliczny odnosi się do ogniw słonecznych wyciętych z jednego źródła krzemu, w przeciwieństwie do polikrystalicznych ogniw słonecznych, które składają się z wielu stopionych razem kryształów krzemu.
Panele monokrystaliczne są bardziej wydajne ze względu na ich jednolity skład. Ponadto mają tendencję do osiągania doskonałych wyników w mniej optymalnych warunkach, takich jak wysokie temperatury i słabe oświetlenie. Prawie wszystkie dzisiejsze panele montowane w domach są monokrystaliczne. Panele polikrystaliczne są zazwyczaj mniej wydajne ze względu na ich bardziej rozdrobniony skład. W rezultacie te panele zwykle kosztują mniej niż bardziej wydajne panele monokrystaliczne.
Skuteczność odbicia zależy od tego, ile światła słonecznego jest odbijane z powrotem, a nie pochłaniane i używane. Im mniej odbić w ogniwach słonecznych, tym lepiej. Szkło, jeden z najważniejszych elementów panelu słonecznego, odbija bardzo małą część padającego na niego światła.
Istnieją sposoby na zmniejszenie współczynnika odbicia, takie jak powłoki przeciwodblaskowe, które są wykorzystywane w prawie wszystkich panelach słonecznych dostępnych obecnie na rynku .
Efektywność termodynamiczna to maksymalna możliwa wydajność. To wysokość, na której energia słoneczna może zostać zamieniona na elektryczność. Ta liczba wynosi około 86 procent, termodynamiczny limit wydajności.
Sposób, w jaki fotony oddziałują z ogniwami słonecznymi, mogą wytwarzać elektryczność tylko z energii słonecznej do określonego punktu. Po tym momencie (86 procent) powstaje energia cieplna lub ciepło.
Jednym ze sposobów poprawy wydajności termodynamicznej jest konstruowanie wielozłączowych lub tandemowych ogniw słonecznych . Poprawia to wydajność poprzez podział widma słonecznego na mniejsze obszary, co podnosi granicę wydajności dla każdej sekcji.
5 najbardziej wydajnych paneli dostępnych obecnie na rynku
Obecnie wielu producentów paneli walczy o prawa do przechwalania się najbardziej wydajnymi panelami słonecznymi. Poniżej znajduje się lista 10 producentów wprowadzających na rynek jedne z najwydajniejszych paneli słonecznych do użytku domowego w 2020 roku:
Czynniki środowiskowe wpływające na wydajność ogniw słonecznych
Zacienienie z pobliskich budynków i drzew jest jednym z największych czynników wpływających na wydajność paneli słonecznych. Jeśli masz do czynienia z cieniem z pobliskiego budynku, musisz zastosować optymizery lub system naziemny w celu zmiany położenia paneli, aby uzyskać więcej bezpośredniego światła słonecznego.
Drzewo można często przycinać lub nawet usuwać w celu zwiększenia irradiancji paneli słonecznych. Chociaż usunięcie drzewa może wydawać się sprzeczne z pozytywnym wpływem instalacji energii słonecznej na środowisko, pamiętaj tylko, że kompensacja CO2, jaką osiągnie twój układ słoneczny, znacznie przewyższy zdolność pochłaniania węgla przez to drzewo!
Przechodząc na energię słoneczną, ważne jest, aby upewnić się, że ktokolwiek projektuje Twój system, korzysta z odpowiedniego oprogramowania lub innych metod w celu dokładnego modelowania i pomiaru cieniowania. Na przykład Aurora to wysokiej jakości oprogramowanie do modelowania, które dokładnie uwzględnia wszystkie istotne czynniki środowiskowe podczas projektowania systemu.
Znaczne ilości brudu i kurzu mogą również zmniejszyć wydajność. W większości panele słoneczne są samoczyszczące. Deszcz może zresetować wydajność panelu w zaledwie kilka minut. Jeśli mieszkasz w szczególnie suchym regionie i silne burze stanowią problem, możesz zechcieć samodzielnie oczyścić panele. Oto, jak sprawdzić , czy panele wymagają czyszczenia i jak się tym zająć.
Śnieg to kolejny obszar mający wpływ na wydajność paneli słonecznych. Cienka warstwa śniegu nie zaburzy zbytnio wydajności słonecznej. Czytaj więcej o wpływie śniegu na wydajność panelu fotowoltaicznego , oraz rozwiązań dla dużych opadów śniegu TUTAJ.
formularz 1
formularz 2
Znaczenie efektywności w domowych elektrowniach słonecznych
Sama wydajność nie zawsze jest najważniejszym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze odpowiednich paneli do projektu. Możesz nie potrzebować najbardziej wydajnych paneli słonecznych, jeśli masz wystarczająco dużo miejsca na dachu na mniej wydajne, ale tańsze panele.
Kierunek, w którym zwrócony jest dach, pochylenie, styl i powierzchnia dachu decydują o tym, które panele będą dla Ciebie najlepsze.
