Fotovoltaïsche zonnepanelen zetten zonlicht om in elektriciteit, dus je zou denken dat hoe meer zonlicht, hoe beter. Dat is niet altijd waar, want zonlicht bestaat niet alleen uit het licht dat je ziet, maar ook uit onzichtbare infrarode straling die warmte transporteert. Je zonnepaneel zal geweldig presteren als het veel licht krijgt, maar naarmate het warmer wordt, wordt de prestatie minder.

Energie van zonnepanelen

Fotovoltaïsche zonnepanelen zijn assemblages van individuele cellen gemaakt van halfgeleider materiaal. De spanning die een zonnecel afgeeft, wordt meestal bepaald door de keuze van de halfgeleider en de details van de halfgeleiderlagen. Silicium zonnecellen - de meest voorkomende keuze - zetten ongeveer een halve volt uit elke cel. De stroom die wordt gegenereerd door een zonnecel is een functie van de hoeveelheid zonlicht die erop valt. Hoe meer zonlicht erop valt, hoe meer stroom het zal genereren, tot de limieten van de cel. Elektrische stroom is het product van de huidige tijden de spanning. Een klein zonnepaneel kan 36 cellen met elkaar verbonden hebben om ongeveer 18 volt totaal te produceren bij een stroomsterkte van 2 ampère. Dat zonnepaneel zou worden beoordeeld voor 18 volt x 2 ampère = 36 watt aan piekvermogen. Als het een uur lang wordt opgelicht, genereert het 36 wattuur energie.

Spanningsdaling

Fabrikanten van zonnepanelen testen hun producten in standaardomstandigheden van 25 graden Celsius (77 graden Fahrenheit) met een bezonning van 1000 watt per vierkante meter. Insolatie is een maat voor hoeveel zonne-energie elke vierkante meter loodrecht op de richting van het zonlicht raakt. De bezonning kan op zeer heldere dagen rond de middag hoger zijn dan 1000 watt per vierkante meter, en dat zal ervoor zorgen dat je zonnepaneel meer stroom genereert, wat meer kracht betekent. Helaas is het een ander verhaal met de temperatuur. Naarmate de temperaturen van de zonnecellen boven 25 graden Celsius stijgen, stijgt de stroom zeer licht, maar de spanning neemt sneller af. Het netto-effect is een afname van het uitgangsvermogen bij toenemende temperatuur. Typische siliciumzonnepanelen hebben een temperatuurcoëfficiënt van ongeveer -0,4 tot -0,5 procent. Dit betekent dat voor elke graad Celsius boven de 25 het vermogen van de array met dat percentage zou afnemen. Bij 45 graden Celsius (113 graden Fahrenheit) zou een 40 watt zonnepaneel met een temperatuurcoëfficiënt van -0,4 minder dan 37 watt produceren.

Compensatietemperatuur

Uw zonnepaneelprestaties zijn geciteerd voor 25 graden Celsius, en deze neemt af naarmate de temperatuur stijgt. Gelukkig neemt het weer toe als de temperatuur daalt. Als je in een gematigd gebied bent, worden de prestaties die je verliest tijdens de zomerse hitte op koele, heldere winterdagen geretourneerd. Als dat niet genoeg troost voor je is, kun je ook je zonnesysteem bouwen om te profiteren van de natuurlijke koeleffecten van wind - kanaliseerstromen om warmte van je zonnepanelen af ​​te voeren. Voor op het dak gemonteerde systemen kan dit zo eenvoudig zijn als ervoor zorgen dat u 6 inch ruimte tussen uw panelen en uw dak laat. Je kunt actiever omgaan met koeling door middel van verdampingskoeling - met behulp van de verdamping van water om je panelen af ​​te koelen op dezelfde manier als zweet je huid koelt op een warme dag.

Andere zonnematerialen

Een alternatief voor traditionele siliciumzonnepanelen wordt geleverd in de vorm van dunne filmpanelen. Ze zijn gemaakt met verschillende halfgeleidende materialen en hun temperatuurcoëfficiënt is slechts ongeveer de helft van die van silicium. Dunne-filmpanelen beginnen niet met een zo hoge efficiëntie als fotovoltaïek van kristallijn silicium, maar hun lagere gevoeligheid voor hogere temperaturen maakt ze een aantrekkelijke optie voor zeer hete locaties. Dunne filmpanelen worden op precies dezelfde manier gebruikt als hun kristallijne tegenhangers, maar ze zijn meestal een paar procent minder efficiënt. Hun temperatuurcoëfficiënt varieert van ongeveer -0,2 tot -0,3 procent. Er zijn andere kristallijne materialen die beginnen met een hogere efficiëntie dan silicium en die ook een positieve temperatuurcoëfficiënt hebben. Dat betekent dat ze beter worden naarmate de temperatuur stijgt. Ze zijn ook erg duur, wat hun gebruik beperkt tot sommige gespecialiseerde toepassingen. Uiteindelijk konden ze echter hun weg vinden naar woonhuizen.