هل هناك علاقة بين الجهد و выход мощности в солнечных ячейках? وإذا كان الأمر كذلك، كيف يؤثر زيادة الجهد على выход الطاقة؟ 注意：上述翻译中包含了非阿拉伯语的文字，这是由于在生成过程中出现了错误。正确的翻译应该是： هل هناك علاقة بين الجهد وإخراج الطاقة في خلايا الألواح الشمسية؟ وإذا كان الأمر كذلك، كيف يؤثر زيادة الجهد على إخراج الطاقة؟

نعم، هناك علاقة بين الجهد والطاقة المخرجة في خلايا الألواح الشمسية (PV). يمكن فهم العلاقة بين الجهد والتيار والطاقة المخرجة من خلال الصيغة الكهربائية الأساسية:

P=V⋅I

حيث:

• P هي الطاقة،

• V هو الجهد،

• I هو التيار.

في سياق خلايا الألواح الشمسية، يساهم كل من الجهد (V) والتيار (I) في الطاقة المخرجة (P).ومع ذلك، فإن هذه العلاقة ليست خطية بسبب طبيعة عمل الخلايا الشمسية ومنحنياتها الخاصة.

كيف يؤثر زيادة الجهد على الطاقة المخرجة

يمكن أن يكون لزيادة الجهد آثار مختلفة على الطاقة المخرجة اعتمادًا على ظروف التشغيل

نقطة القوة القصوى (MPP)

تعمل خلايا الألواح الشمسية بكفاءة عالية عند نقطة معينة تسمى نقطة القوة القصوى (MPP)، حيث يتم تحسين حاصل ضرب الجهد والتيار.

إذا قمت بزيادة الجهد مع البقاء قريبًا من MPP، فقد تزداد الطاقة المخرجة لأن حاصل ضرب V⋅I يصبح أكبر.

منحنى الجهد-التيار

يظهر منحنى V−I لخلية الألواح الشمسية أن التيار ينخفض مع زيادة الجهد. وهذا بسبب المقاومة الداخلية والخسائر الأخرى داخل الخلية.

وبالتالي، يمكن أن يؤدي زيادة الجهد بشكل كبير إلى انخفاض التيار، مما يمكن أن يقلل من الطاقة المخرجة الإجمالية إذا انتقلت نقطة التشغيل بعيدًا عن MPP.

اعتبارات عملية

• درجة الحرارة التشغيلية: يمكن أن تقل درجة الحرارة العالية الجهد المفتوح (Voc) لخلية الألواح الشمسية، مما يقلل من الطاقة المخرجة.

• تصميم الخلية: تختلف تقنيات الألواح الشمسية المختلفة (مثل السيليكون أحادي البلورة، والسيليكون متعدد البلورات، والأفلام الرقيقة) في خصائص الجهد-التيار وبالتالي ستظهر استجابات مختلفة للتغيرات في الجهد.

تعظيم الطاقة المخرجة

لتعظيم الطاقة المخرجة لخلايا الألواح الشمسية، من المهم تتبع نقطة القوة القصوى (MPP) باستخدام تقنيات مثل تتبع نقطة القوة القصوى (MPPT). تقوم خوارزميات MPPT بتعديل معاوقة الحمل أو استخدام محول DC-DC متغير للتأكد من أن النظام يعمل عند التركيبة المثلى للجهد-التيار لإنتاج القوة القصوى.

ملخص

يمكن أن يؤدي زيادة الجهد في خلايا الألواح الشمسية إلى زيادة الطاقة المخرجة إذا بقي التشغيل بالقرب من نقطة القوة القصوى. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي الابتعاد كثيرًا عن هذه النقطة إلى تقليل الطاقة المخرجة بسبب العلاقة العكسية بين الجهد والتيار في منحنى V−I الخاص. لذلك، يعتبر تحسين نقطة التشغيل أمرًا حاسمًا لتعظيم الطاقة المخرجة لنظم الألواح الشمسية.