Muunnoshyötysuhde on aurinkosähkölaitteen sähkötehon suhde laitteeseen tulevan auringonvalon tehoon. Yksinkertaisemmin sanottuna se voidaan määritellä nimellä sattuvan aurinkoenergian määrä, joka muunnetaan sähköksi aurinkosähköjärjestelmässä.
Tutkijat ovat luoneet PV-kennoja, joiden hyötysuhde on lähes 50 prosenttia, huolimatta siitä, että suurimman osan kaupallisista paneeleista hyötysuhde on 15-20 prosenttia.
Mitkä ovat muunnostehokkuuteen vaikuttavat tekijät?
PV-kennot eivät aina muuta 100 % auringonpaisteesta sähköksi. Suurin osa siitä on itse asiassa poissa. Aurinkokennon kykyä muuntaa sen vastaanottama auringonvalo rajoittavat monet suunnitteluelementit. Nämä näkökohdat huomioon ottaen suunnittelussa voidaan saavuttaa suurempi tehokkuus.
1. Aallonpituus
Fotonit tai energiapaketit ovat valon rakennuspalikoita, ja niitä on monenlaisia energioita ja aallonpituuksia. Aallonpituudet auringonvaloa, joka saavuttaa pinnan planeetan alue ulottuu ultraviolettisäteilystä infrapunaan. Jotkut fotonit heijastuvat, kun valo osuu aurinkokennon pintaan, kun taas toiset kulkevat suoraan läpi. Joidenkin absorboituneiden fotonien energia muuttuu lämmöksi. Jäljellä olevilla on riittävästi energiaa vapauttaakseen elektroneja niistä atomisidokset, mikä johtaa varauksenkuljettajiin ja sähkövirtaan.
2. Lämpötila
Matalat lämpötilat ovat tyypillisesti paras aurinkokennoille. Tuotetaan vaatimaton lisäys virrassa, mutta paljon suurempi jännitteen lasku johtuu korkeampien lämpötilojen aiheuttamista puolijohteiden muuttuvista ominaisuuksista. Äärimmäinen lämpötila nousee voi myös vahingoittaa kennon ja muiden moduulien materiaaleja ja lyhentää niiden käyttöikää. Koska suurin osa soluihin osuvasta auringonvalosta muuttuu lämmöksi, tehokas lämmönhallinta lisää tehokkuutta ja käyttöikää.
3. Heijastus
Vähentämällä solun pinnalta heijastuneen valon määrä, tehokkuutta voidaan parantaa. Esimerkiksi käsittelemätön pii heijastaa yli 30 % siihen osuvasta valosta. Heijastus vähenee heijastuksia estävät pinnoitteet ja teksturoidut pinnat. Tummansininen tai musta väri ilmaisee tehokkaan solun.
Kuinka määrität konversiotehokkuuden?
Kennon tuottaman tehon määrän arvioimiseksi; tutkijat arvioida aurinkosähkölaitteen (PV) suorituskykyä. Virta ja jännite yhdessä tuottavat sähköä. Virran ja jännitemittarin väliset suhteet aurinkosähkölaitteen sähköisten ominaisuuksien välillä. Kennon tai moduulin tuottama virta ja jännite muuttuvat Ohmin lain mukaisesti, jos laitteen kahteen napaan liitetään tietty "kuormitus" (virta kahden pisteen välisen johtimen läpi on suoraan verrannollinen kahden pisteen väliseen potentiaalieroon). Tehokkuus määritetään mittaamalla eri kuormitusresistanssien generoitu virta ja jännite samalla, kun kenno altistetaan vakiolle vakiovalolle ja säilytetään tasainen kennon lämpötila.
Suositus: 11 tärkeintä aurinkopaneelien tehokkuuteen vaikuttavaa tekijää
