Een zonnepaneel stopt niet met werken wanneer het koud wordt. In feite vormt extreme hitte meer een bedreiging voor het functioneren van een zonnepaneel dan extreme kou. Naarmate de temperatuur stijgt, produceren zonnepanelen minder stroom voor een bepaalde hoeveelheid zonne-energie. Omgekeerd, als het kouder wordt, produceren zonnepanelen meer vermogen.

Binnen in het zonnepaneel

Zonnecellen maken elektriciteit wanneer de elektronen in de atomen van de cel worden opgewonden door energie in zonlicht. De buitenste elektronen in de atomen bestaan ​​op een energieniveau dat de valentieband wordt genoemd. Wanneer ze genoeg energie krijgen van zonlicht, springen de elektronen naar een energieniveau dat de geleidingsband wordt genoemd. Wanneer een cel wordt verwarmd, neemt het verschil tussen de valentieband en de geleidingsband af. Daarom, terwijl de elektronen gemakkelijker kunnen worden bevrijd in warme temperaturen, dragen ze niet zoveel energie als ze worden vrijgegeven.

Spanning, stroom en vermogen

Spanning is het elektrische potentiaalverschil tussen twee punten. Stroom is de maat voor de stroom van elektriciteit door een eenheidsgebied. Kracht is het product van spanning en stroom. Wanneer een cel koud wordt, neemt de spanning toe terwijl de stroom afneemt. Elk elektron draagt ​​meer energie, maar minder elektronen stromen. De toename in spanning is groter dan de stroomafname. Het vermogen neemt dus toe. Wanneer de cel heet wordt, neemt de spanning af maar neemt de stroom toe. Nogmaals, de verandering in voltage is groter dan de stroomverandering. Daardoor neemt het vermogen af.

Efficiëntie verandert met temperatuur

Het rendement van een zonnepaneel is het percentage van het uitgangsvermogen van het paneel ten opzichte van de beschikbare totale zonne-energie. Een panel van 15 procent zou bijvoorbeeld 150 watt produceren als een beschikbare 1000 watt aan zonne-energie het oppervlak bereikt. De efficiëntie van een paneel daalt met ongeveer 0,05 procent voor elke temperatuurstijging in graden Celsius. Omgekeerd neemt de efficiëntie van een panel toe met 0,05 procent voor elke graad Celsius-verlaging van de temperatuur.

Factoren die de celtemperatuur beïnvloeden

Alleen al omdat het buiten koud is, betekent niet dat het paneel zelf is koude. Zonnecellen geven wat energie af als warmte. Afhankelijk van de manier waarop het paneel wordt gemonteerd en de omgevingsluchtomstandigheden, kan deze warmte de bedrijfstemperatuur van het paneel beïnvloeden. Een op een dak gemonteerd paneel zal bijvoorbeeld zowel de warmte als een vrijstaande niet ventileren. Dit zal de hitte van het paneel verhogen en daardoor de efficiëntie verminderen. Wind daarentegen helpt warmte uit de cellen weg te voeren. Daarom is een koude, winderige dag ideaal voor het genereren van zonne-energie. Dit zal het vermogen van het paneel vergroten en de eigen warmte van het paneel verdrijven.