转换效率是光伏设备输出的电能与照射到设备上的太阳光功率之比。简单来说,它可以定义为 光伏系统转换成电能的入射太阳能量.
尽管大多数商用光伏电池的效率为 50% 至 15%,但研究人员已经制造出效率接近 20% 的光伏电池。
影响转换效率的因素有哪些?
光伏电池并不总是能将 100% 的阳光转化为电能。大部分阳光实际上都消失了。太阳能电池转换所接收阳光的能力受到各种设计因素的限制。在设计时考虑这些因素可以实现更高的效率。
1.波长
光子,或能量包,是光的组成部分,具有各种能量和波长。波长 到达地面的阳光 地球的光谱范围从紫外线到红外线。当光线照射到太阳能电池表面时,一些光子会被反射,而另一些光子则会直接穿过。一些被吸收的光子的能量会转化为热量。其余的光子则拥有足够的能量从其表面释放电子。 原子键,产生电荷载流子和电流。
2。 温度
低温通常对太阳能电池来说是最好的。电流会略有增加,但电压会大幅下降,这是因为高温会导致半导体特性发生变化。 极端气温升高 还会损害电池和其他模块中的材料,缩短其使用寿命。由于照射到电池上的大部分阳光都会转化为热量,因此有效的热管理可以提高效率和使用寿命。
3.反思
通过减少 从细胞表面反射的光量,效率可以提高。例如,未经处理的硅反射了超过 30% 的照射光。反射减少了 减反射涂层 和纹理表面。深蓝色或黑色表示高效电池。
如何确定转换效率?
为了估计一个电池将产生的能量;研究人员 评估光伏(PV)设备的性能。 电流和电压共同产生电能。电流和电压之间的关系可以衡量光伏设备的电气特性。如果在设备的两个端子上连接特定的“负载”电阻(通过两点之间导体的电流与两点之间的电位差成正比),则电池或模块产生的电流和电压将根据欧姆定律发生变化。效率是通过测量在使电池处于恒定的标准光照水平并保持一致的电池温度下,针对各种负载电阻产生的电流和电压来确定的。



