Эффективность (ε) — это отношение полезной энергии, выходящей из машины, к энергии, входящей в нее; обычно выражается в процентах. Чем больше солнечного света преобразуется в электрическую энергию солнечными панелями, тем они эффективнее.
Высокоэффективные солнечные панели стоят дороже, но требуют меньше места, что делает их хорошим вариантом для домовладельцев с небольшим пространством на крыше.
Эффективность фотоэлектрических (ФЭ) элементов, зависящая от типа кремния и конструкции элемента, и общая эффективность панели , зависящая от расположения элементов, конфигурации и площади панели, являются двумя основными факторами, определяющими эффективность солнечной панели.
Создавая большую площадь поверхности для улавливания солнечного света, увеличение размера панели также может повысить эффективность. Самые мощные солнечные панели теперь могут производить до 700 Вт электроэнергии. Два фактора, эффективность фотоэлемента и эффективность панели, описаны ниже:
Эффективность фотоэлектрических (PV) ячеек
Эффективность ячейки определяется ее структурой и используемой подложкой, которая обычно представляет собой кремний P-типа или N-типа. Коэффициент заполнения (FF), который является наивысшей эффективностью преобразования фотоэлектрической ячейки при оптимальном рабочем напряжении и токе, используется для определения эффективности ячейки.
Эффективность (η) панели в значительной степени зависит от архитектуры ячеек. Важными характеристиками являются тип кремния, конфигурация шин , тип перехода и тип пассивации.
Благодаря высокой чистоте кремниевой подложки N-типа и отсутствию потерь на затенение шин, панели, изготовленные с использованием дорогостоящих ячеек IBC, в настоящее время обладают самой высокой эффективностью (21-23%). Однако панели, изготовленные с использованием новейших монокристаллических ячеек PERC, ячеек TOPCON N-типа и усовершенствованных гетеропереходных ячеек (HJT), имеют значения эффективности, значительно превышающие 21%.
Читайте также: Что такое электрохимическая ячейка?
Эффективность панели
В стандартных условиях испытаний (СТУ) эффективность солнечной панели рассчитывается при температуре ячейки 25 °C, солнечной радиации 1000 Вт/м² и воздушной массе 1.5.
Максимальная номинальная мощность, или Pmax (Вт) при стандартных условиях, фактически определяется делением общей площади панели , выраженной в квадратных метрах, на КПД (%) панели.
На общую эффективность панели могут влиять многочисленные переменные, такие как температура, уровень облученности, тип ячеек и их взаимосвязь.
Наиболее эффективными являются панели, изготовленные с использованием современных ячеек с встречно-гребенчатым тыльным контактом или IBC, за которыми следуют ячейки с гетеропереходом (HJT), ячейки TOPcon, монокристаллические ячейки PERC с полуразрезанными и многошинными шинами, черепичные ячейки и 60-ячеечные (4-5 шин) моноячейки.
Наименее эффективными и недорогими панелями обычно являются 60-ячеистые поликристаллические или мультикристаллические панели.
