Hoe beïnvloed hoë temperatuur die prestasie van 'n soncel, en wat kan gedoen word om dit te verbeter?

Effek van hoë temperatuur op die prestasie van sonseelde

Verlaagde omskakelingseffektiwiteit

Vir die meeste sonseelle (soos kristalliese silikon sonseelle), neem hul omskakelingseffektiwiteit af soos die temperatuur styg. Dit is omdat by hoë temperature die interne eienskappe van halwegeleermateriaal soos silikon verander. Soos die temperatuur styg, verminder die band-gap wydte van die halwegeleer, wat lei tot meer draer (elektron-holle paar) generasie onder intrinsieke opwinding. Hierdie addisionele draer rekombinasiekans word egter ook verhoog, wat lei tot 'n relatiewe afname in die aantal effektiewe draers wat na die elektrode versamel kan word, en dit lei dus tot 'n vermindering in die seel se kortsluitstroom, oop-sirkelspanning en vulfaktor, en uiteindelik 'n afname in omskakelingseffektiwiteit. Byvoorbeeld, het kristalliese silikon sonseelle 'n temperatuurkoëffisiënt van ongeveer -0,4% /°C tot -0,5% /°C, wat beteken dat vir elke 1°C toename in temperatuur, hul omskakelingseffektiwiteit met 0,4% tot 0,5% afneem.

Verkorte leeftyd

Hoë temperature versnel ook die ouderdomsproses van die materiaal binne die sonpaneel. In terme van die seelverpakkingmateriaal, kan hoë temperatuur lei tot ouderdom, vergeling, delaminering en ander probleme van die verpakkingvlies (soos EVA-vlies). Vir die seel self, kan hoë temperature lei tot 'n toename in roosterdefekte binne die silikonwafer, wat die langtermynstabiliteit en leeftyd van die seel beïnvloed.

Metodes om die prestasie van sonseelle by hoë temperature te verbeter

Hitte-afvoerontwerp

Pasief hitte-afvoer

Die strukturele ontwerp van die sonseelmodule is gunstig vir hitte-afvoer. Byvoorbeeld, deur die kontakarea tussen die agterkant van die paneel en die lug te verhoog, of 'n materiaal met goeie hittegeleiendheid as die agterpaneel van die paneel te gebruik, soos 'n metaalagterpaneel of 'n komposite agterpaneel met hoë hittegeleiendheid, maak dit die hitte wat deur die seel gegenereer word, makliker om na die buitomgewing oorgedra te word. Verder word die verpakkingstruktuur van die seelkomponent redelik ontwerp, en word 'n verpakkingmateriaal met goeie adembaarheid gebruik om hitte-afvoer te fasiliteer.

Aktief hitte-afvoer

Vergelykingsluitings toestelle soos waaiers kan gebruik word. Klein waaiers word in die sonpaneelreeks geïnstalleer om hitte vanaf die oppervlak van die seel deur gedwonge konveksie van lug te verwyder. Vir groot sonenergieaanlegte kan ook vloeistofkoelsisteme gebruik word, soos die gebruik van water of spesiale koelvloeistof wat in die pyp sirkuleer om die hitte wat deur die seelmodule gegenereer word, weg te dra. Hierdie metode het hoë hitte-afvoereffektiwiteit, maar die koste is relatief hoog, en is geskik vir groot skaal aanlegte of spesiale toepassingscenario's wat hoë kragopwekkings-effektiwiteit benodig.

Materiaalverbetering

Nuwe halwegeleermateriaal

Navorsing en ontwikkeling van nuwe halwegeleermateriaal met beter temperatuureienskappe om sonseelle te maak. Byvoorbeeld, het perovskiet sonseelle relatief goeie prestasie-stabiliteit by hoë temperature, en hul temperatuurkoëffisiënt is laer as dié van kristalliese silikonseelle. Alhoewel perovskietseelle steeds voor sommige tegniese uitdagings staan, het hulle groot potensiaal om hoë temperatuurprestasie te verbeter.

Hoë temperatuur bestand verpakkingmateriaal

Ontwikkeling en gebruik van hoë temperatuur bestand verpakkingmateriaal. Byvoorbeeld, die gebruik van nuwe poliolefin verpakkingmateriaal in plaas van tradisionele EVA-vlies, hierdie materiaal het beter stabiliteit by hoë temperature, en kan die impak van ouderdommateriaal op seelprestasie verminder.

Optiese bestuur en temperatuur-kompensasietegnologie

Optiese bestuur

Die oormaatse hitte wat deur die seel geabsorbeer word, word deur optiese ontwerp verlaag. Byvoorbeeld, word selektiewe absorpsie-laagjies of optiese reflekteerders gebruik sodat sonseelle slegs lig in 'n spesifieke golflengtebereik wat gebruik kan word om elektrisiteit te genereer, absorbeer, terwyl ander golflengtebereike waar hitte maklik gegenereer word, gereflekteer word, en dit lei tot 'n vermindering in die seeltemperatuur.

Temperatuur-kompensasietegniek

Temperatuur-kompensasietegnologie word in die sirkelontwerp van sonseelle gebruik. Byvoorbeeld, deur 'n temperatuursensor en -kompensasiesirkel by die sirkel toe te voeg, word die werktoestand van die seel in real-time aanpas volgens die temperatuur van die seel, soos die belastingweerstand te verander of 'n omgekeerde bias toe te pas, om die negatiewe impak van hoë temperature op die prestasie van die seel te verminder.