研究者たちは、年々、より優れた、より効率的なソーラーパネルを作るべく、絶えず努力しています。過去 10 年間で、ソーラーパネルの製造と動作は著しく改善されました。最新の技術により、より優れた、より効率的なパネルを選択できます。しかし、ソーラーパネルの効率に影響を与える要因は増加しており、常に考慮されています。ソーラーパネルを扱っている間、ソーラーパネルの効率を高めることができるかという疑問に何度も遭遇しました。この答えはあなたの手の中にあります。ぜひ見つけてください。
ソーラーパネルの効率とは何ですか?
当学校区の 特定の地域の平均エネルギー出力 ソーラーパネルの効率と呼ばれます。日中にソーラーパネルによって生成されるエネルギーの総量が効率です。これは、特定の表面積で受信される偶発的な放射束または太陽光に、ソーラーパネルの平方メートルのサイズを掛けて計算されます。受信した値はパネルの最大ワット数で割り、100 を掛けて効率のパーセンテージが得られます。
1000平方メートルあたりに受ける太陽光量 = XNUMXワット
太陽光パネル面積（2）＝2000（1000×2）
最大ワット数 = 400 ワット
効率率 = 400/2000*100
= 20％の
標準テスト条件では、特定の地域の通常の気象条件下でのソーラーパネルの出力を測定します。ただし、ソーラーパネルの効率に影響を与える要因は他にもいくつかあります。
太陽光パネルの効率に影響を与える要因は何ですか?
ソーラーパネルの効率は太陽だけに依存するのではなく、ソーラーパネルの効率に影響を与える他の多くの要因があります。これらすべての要因について詳しく学びましょう。
1. 気候条件
別の 効率への大きな影響は気候条件によるものです。 降雪時や冬季には発電量が減少するという誤解がありますが、これは事実ではありません。雪の反射特性により太陽光の集中度が高まり、太陽放射量が向上します。これは、ソーラーパネルが雪に埋もれていない場合にのみ可能です。
寒冷な条件は効率を高めて有利ですが、極端に暑い天候は効率を低下させる可能性があります。極端に強い日光の下ではソーラーパネルは効率的に動作せず、一定の温度を超えると効率はさらに低下します。
2。 年齢
太陽光パネルの寿命は20年以上あり、その間に多くの 全体的な効率に影響を与える内部および外部の条件その間、パネルは正確かつ効率的に動作します。しかし、数年後も発電は継続しますが、毎年、効率の一定の割合が失われます。しかし、専門家によると、ソーラーパネルは、新品のときと比較して、古くなるにつれて性能が向上するそうです。まあ、これは使用するソーラーパネルの品質とタイプによって異なります。
3. エネルギー変換効率
ソーラーパネルに当たる太陽光の総量のうち、一定の割合がパネルによって変換されます。この変換率はエネルギー変換効率として知られています。はい、 パネルに当たる太陽光のすべてがエネルギーに変換されるわけではありません。 実際、この比率は 波長、反射、温度などの要因.
4。 緯度
当学校区の パネルを配置する角度も同様に重要です 効率が上がったり下がったりします。南向きのソーラーパネルの方が効率が良い傾向があります。ただし、家の場所によっては、ソーラーパネルを東向きまたは西向きにすることもできます。 南向きパネル 夕方まで太陽光を吸収する力があり、他の方向よりも太陽光がパネルに直接当たります。全体的に、効率はパネルの方向と家の場所によって左右されます。これは、ソーラーパネルの効率に影響を与える要因の 1 つです。
5。 メンテナンス
太陽光パネルが適切に機能するためには定期的なメンテナンスが必要です。 適切なメンテナンスと定期的な点検がなければ専門家によるメンテナンスや、必要に応じてパネルの小さな部品の交換を行わないと、時間の経過とともに効率が低下します。購入契約には定期的なシステムチェックが含まれています。これ以外にも、ソーラーパネルの表面を適切に清掃すると、効率が低下します。
6 オペレーション
定期的な使用は効率に影響し、効率の低下を早めます。 太陽光パネルの性能を監視および制御することが効率に影響を与える より長い期間にわたって維持するのに役立ちます。また、太陽光パネルの全体的な状態を改善するための操作を実行すると、全体的な効率にプラスの影響が及びます。
7.温度
日光は欠かせない要素ですが、 パネルに過度に明るい太陽が照りつける極端な気温 最も役に立たないのは、太陽光です。太陽光が多ければ発電量も増えると考えられていますが、そうではありません。極端な温度と太陽光は、電流は増えるが電圧は下がる半導体の特性を変化させ、パネルとその効率に悪影響を及ぼします。また、モジュールとそのコンポーネントの寿命が短くなる原因でもあります。適切な熱管理は、モジュールの効率にプラスの影響を与えます。
8.リフレクション
太陽電池パネルはシリコンで作られており、ホウ素とリンがドープされているため、負電荷と正電荷が与えられます。これらのコーティングにより、表面は光沢があり、反射性があります。しかし 反射が増えると吸収が減るエネルギー生成量が減少します。
9. シェーディング
太陽光パネルの効率は、部分的または全体的に日陰に影響を受けやすい。 太陽光パネルの全体的な能力とそれらが供給するエネルギー量に影響を与える. 太陽光パネルの直列接続 これにより、より高い電圧を生成できるため、発電に適しています。ただし、セルが影になっている場合は、モジュール全体を流れる電流に影響し、パネル全体の効率が低下するため、この方法は適用できません。損失を軽減するために、ダイオードが使用され、太陽電池と並列に配線されます。これにより、ストリング接続された太陽電池は、低い電圧で発電できます。
10. 汚れ
この用語は、太陽光パネルの表面の雪、葉、土、破片、動物の糞、ほこりを指します。 太陽光パネルの汚れが増加すると、全体的な性能が低下する 十分な量の太陽光がパネルの表面に届かず、効率が低下します。
11. 太陽の強さ
太陽光パネルの効率に影響を与えるもう一つの要因は 太陽光パネルに降り注ぐ放射線または太陽エネルギーの量 太陽の強さとして知られています。強さは、空の太陽の角度と位置によって決まります。太陽の傾きと強さは地域によっても左右され、全体としてソーラーパネルの効率に影響します。
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太陽光パネルの効率を高めることはできますか?
ソーラーパネルの効率低下の原因と要因について学んだ後、多くの人は、それは必ず起こるタイムリーなプロセスであると考えています。しかし、あなたのようにソーラーパネルの効率を高めることができるかどうかを尋ねる賢明な人もいます。私は、はい、もちろん可能ですと答えました。ソーラーパネルの効率を高める方法は次のとおりです。
1. 高品質のソーラーパネルを優先する
太陽光パネルの効率は、 太陽電池の種類と技術。 現在、単結晶、多結晶、薄膜パネルが利用可能です。 モノパネルは最も効率が高い そのため、単結晶パネルよりもわずかに効率の低いポリパネルよりも少し高価になります。しかし、薄膜パネルは最も効率が低いですが、最も安価です。したがって、ソーラーパネルから高い効率を得るための最良の方法は、最高の効率評価のパネルを入手することです。
2. より優れたテクノロジーを追求する
ソーラーパネルの効率に影響を与える要因について学んだ後は、効率を向上させる方法についても知っておくとよいでしょう。すべてのパネルが同じ技術で作られているわけではありませんが、研究者はより優れた、より効率的なソーラーパネルのための新しい技術を開発してきました。
a) ハーフカットセル: 伝統的に使用されている シリコンセルは2つに切断される レーザーで切断し、配線でつなぎ合わせたセルです。これらのセルはハーフカットセルまたはツインセルと呼ばれます。この技術により、モジュールの耐久性と性能が向上します。
b) 高集光型太陽光発電セル（CPV）： CPVソーラーパネルは、以下の原理で製造されています。 非常に高効率な太陽電池に太陽光を集中させる 直接購入コストを削減します。平均的なソーラーパネルの効率レベルは最高 22% ですが、集光型光起電力セルのセルは効率レベル 46% に達することができます。
c) 統合型ソーラールーフ： 従来の屋根は、シームレスなソーラーパネル屋根構造に置き換えられます。これにより、限られたスペース内により多くのパネルを設置して、エネルギー出力を増やすことができます。
d) モノ PERC モジュール: これは、モジュールの背面にパッシベーション層を追加した単結晶ソーラーパネルの高度なバージョンです。この層により、より多くの光が吸収され、より多くの電力が生成されます。
e) マルチバスバー技術: バスバーは、直流 (DC) を運ぶ太陽電池パネルを通る銀色のストリングです。バスバーの数を増やすと、太陽電池のリボン間の移動時間が短縮され、出力がさらに増加します。
参照してください: アクティブソーラーエネルギーはどのように機能するのでしょうか?
3. 信頼できる専門の設置業者を選ぶ
不適切に設置されたソーラーパネルは、当然のことながら発電量が少なくなるか、全く発電しなくなります。 専門の設置業者を雇う この目的のためには、太陽光パネルの効率に影響を与える要因を理解し、それに応じて作業を行う専門家が必要です。専門家は、パネルの適切な角度と向きを認識しているだけでなく、設置中に構造上の問題が発生した場合の修正方法も知っています。
4. 空気の流れの隙間を作る
ソーラーパネルの効率に影響を与える要因によって生じた損害を克服するには、この方法を試してください。 過熱は電化製品の致命的原因である 効率低下の原因となる可能性があります。ソーラーパネルシステムにおけるエネルギー生成プロセスは、ソーラーパネルの温度に反比例します。屋根板やブリキ小屋などの表面はすぐに熱くなる傾向があるため、適切な間隔を維持する必要があります。 屋根とパネル。 これにより、空気の流れが容易になり、パネルが過熱しなくなります。
5. パネルを適切に清掃する
パネルはシステム全体の中で最も重要な部分であるため、 汚れていると効率に影響が出ます。 ソーラーパネルは頻繁なメンテナンスを必要としませんが、6 か月または 1 年に XNUMX 回の丁寧な清掃は必須です。パネルに溜まった水滴、ほこり、ゴミ、その他の外部要因によって効率が低下するため、これによりエネルギー生成が大幅に向上します。
注意: 清掃は、パネル温度が高くない通常の気温の日に行うようにしてください。そうしないと、微細な亀裂が生じる可能性があります。これが、大幅な効率低下の原因となります。
6. 影を避ける
効果的な発電には、日中の最大時間、太陽光に完全にさらされることが必要であり、パネルが影になっている場所に設置されると発電量は低下します。そのため、 設置前に影がないことを確認してください 水タンク、パーゴラ、または屋根の上にあるその他のものから。
参照してください: 水上太陽光発電所とは何ですか?
7. シェード許容度パネルを選択する
日陰になる場所を避けることができない場合は、ソーラーパネル システムの効率を維持および向上させる別のオプションがあります。 遮光耐性のあるパネルを選択する このような状況を想定して製造されているため、最適なパフォーマンスが得られます。
8. 適切な配線を選択する
ソーラーパネルの配線には3つの種類があります。 並列、直列、混合並列接続は全体の電流を増加させ、太陽電池パネルを直列接続すると全体の電圧が増加し、両方の接続を混合したパターンではワット数が高くなります。適切な接続パターンを選択すると、必要に応じて適切な量の電圧または電流が供給され、太陽電池パネルの全体的な効率が向上します。これにより、太陽電池パネルの効率に影響を与える要因を大幅に克服できます。
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9. 予防チェックをスケジュールする
この目的のために、エンジニアはモジュールとコンポーネントをチェックし、すべてが良好な動作状態にあることを確認します。エンジニアは、パネル出力の効率低下につながる不一致に気づくスキルを持っていますが、そうでなければ気付かれない可能性があります。お客様側では、次のことができます。
- チェック 電力出力 オンライン監視システムを通じて定期的に監視します。
- 追跡する 毎日生産されるエネルギー システムによって。
- 解決します 軽微な問題の場合。
- 重大な問題が発生した場合は、 支援チーム。
10. リベートを活用する
政府は 税金の還付と控除 州、地方、連邦レベルで個人、企業、業界に提供されます。また、地元の電力会社も新規設置に対してインセンティブを提供する場合があります。新しいパネルやより多くのパネルを設置することでソーラーパネル システムの効率を高めることができ、これらのリベートやインセンティブ措置は役立ちます。
11. 太陽光集光装置
これは、 吸収された太陽エネルギーをよりよく集中させる装置 大型ミラーの助けを借りてパネル上のより小さな領域に集中力を高めることにより、効率レベルが向上し、より多くのエネルギーが生産されます。
参照： BIPV と BAPV
時間の経過とともに太陽光パネルの効率が向上する方法は何ですか?
上記の対策を講じることで、ソーラーパネルの効率を高めることができます。しかし、これを維持するには、時間の経過とともにソーラーパネルの効率が向上する方法をよりよく理解する必要があります。業界レベルでは、時間の経過とともに太陽光発電技術が定期的に進歩し、改善されることが、時間の経過とともに効率が向上する主な理由です。近年、ソーラーパネルの平均変換効率は増加しています。 15%から21%以上に増加しました。
太陽光パネルの効率を決定する主な要因は、太陽電池の効率（シリコンの種類とセルの設計に基づく）とパネル全体の効率である。 (構成、パネルサイズ、セルレイアウトに基づく)時間の経過とともに効率が低下するのを防ぎたい場合は、パネルのサイズを大きくすることができます。これにより、より多くの太陽光を吸収するための大きな表面積が生まれます。
ミラーを使用して太陽光パネルの効率を高めることは可能ですか?
ソーラーパネルの効率に影響を与える要因の中で、太陽光線の角度は最も重要です。ここでは、ミラーを使用して効率を向上させる方法を説明します。多くのソーラーモジュールは、1 日を通して太陽光をパネルに集中させることで効率を高めるために平面ミラーを使用しています。これは、次の方法で行われます。
1. 鏡を使って日光の向きを変える: パネルの周りに鏡を次のような角度で設置します。 太陽光がパネルに向けられる一日を通して太陽の位置を追跡し、機能する特定の角度に鏡を配置します。
2. 太陽光は鏡と連動する: 鏡の反射面により、太陽光は反射して、鏡の前面にある最も近い固体物質、つまりソーラーパネルに当たります。鏡が影の下や近くに置かないようにしてください。
3. 使用するミラーの種類: パネルの効率を向上させるには、適切なタイプのミラーを選択してください。
- 少なくとも 2 枚の大きな鏡を使用してください。これにより、XNUMX 日を通して太陽をよりよく追跡できるようになり、反射する表面積も増えます。
- 破損が心配な場合は、鏡の代わりに磨かれた金属を使用してください。
- ソーラーパネルシステムのサイズに応じて、ミラーの数とサイズを決定します。
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太陽光の方向を変えるために鏡を使うのは危険ですか?
はい、適切な予防措置を講じずに鏡を使用すると、ある程度危険になる可能性があります。以下にリストを示します。 よくある危険 太陽光パネル付きの鏡を使用する方法。
- の危険性 潜在的な害 太陽光パネル
- の可能性 破壊 鏡
- の脅威 火災
ただし、次の方法でこれらの危険をある程度回避できます。
- 太陽光パネルに光を反射しすぎると過熱し、 全体的な体温を上げる全体的に効率に影響します
- 枝の落下、嵐、野球ボールなどによりミラーが簡単に破損する可能性があるため、ミラーが破損する状況を避けることは困難です。そのため、 定期的にチェックする 損傷やひび割れの初期兆候がないか確認してください。
- ミラーを慎重に調整する 反射光が家や芝生ではなくソーラーパネルに当たるような角度で設置してください。これにより火災の危険性が軽減されます。
ソーラーパネルの効率に影響を与える要因は簡単に気付くので、適切な対策を講じることでその影響を軽減できます。ソーラーパネルは今後も使用されるものなので、ソーラーパネルの効率を向上させる方法はいくつかあり、それに応じてメンテナンスを行うのがベストです。
