Nisbi yüksək temperatur nə qədər sürtülən bir günəş elementinin işləməsini təsirləyir və onu yaxşılaşdırmaq üçün nə edilə bilər?

Yüksək temperaturun qüvvələr modulunun işləməsinə təsiri

Azalan döyüş effektivliyi

Əksər qüvvələr modulları (məsələn, kristall silisiumdan hazırlanmış qüvvələr) üçün, temperatur artıqca onların döyüş effektivliyi azalır. Bu o deməkdir ki, yüksək temperaturda silisium kimi yarıiletken materialların içki xüsusiyyətləri dəyişir. Temperatur artıqca, yarıiletkenin zon enerjisi aralığı azalır və bu da daha çox nositçi (elektron-luna cütlərin) müstəvili maddənin içində yaradılmasına səbəb olur. Lakin, bu əlavə nositçilərin rekombinasiya ehtimalı da artır, nəticədə effektiv nositçilərin sayının gözlənilən kimi azalmasına səbəb olur, bu da qüvvənin qısaca dövrünə aid olan cərəyanın, açıq dövrünə aid olan gərginliyinin və dolğunluq faktorunun azalmasına, sonunda isə döyüş effektivliyinin azalmasına səbəb olur. Məsələn, kristall silisiumdan hazırlanmış qüvvələr -0.4% /°C ilə -0.5% /°C arasında bir temperatur koeffisiyentinə malikdir, bu da hər 1°C temperatur artığına görə onların döyüş effektivliyinin 0.4%-dən 0.5%-ə qədər azaldığını göstərir.

Qısalan ömürlülük

Yüksək temperaturlar ayrıca qüvvələr modulu içindəki materialların yaşlanma prosesini də təzələyir. Qüvvələrin paketlənmə materialları baxımından, yüksək temperatur paketləmə filmi (məsələn, EVA film) əldən keçirilməsi, sararması, ayrılması və s. kimi problemlərə səbəb ola bilər. Qüvvənin özü üçün, yüksək temperatur silisium plakasının içində kafesi defektlərinin artırılmasına səbəb olaraq, qüvvənin uzunmüddətli stabilliyi və ömürlülüğünü təsirləyə bilər.

Yüksək temperaturda qüvvələr modullarının işləməsini yaxşılaşdırma metodları

Isı yayılma dizaynı

Pasif ısı yayılım

Qüvvələr modulu strukturu istilik yayılmasına müsbət təsir edir. Məsələn, panelin arxa hissəsi və hava arasındakı əlaqə sahəsini artırmaq, panelin arxa hissəsi kimi iyi termal iletərlikə malik material (məsələn, metal panel və ya yüksək termal iletərlikə malik kompozit panel) istifadə etmək, qüvvədən yaranan istilikni daha asanlıqla xaric cəmiyyətə çatdırır. Bununla belə, qüvvələr komponentinin paketləmə strukturu uyğun şəkildə dizayn edilmiş və iyi havalandırma imkanlarına malik paketləmə materialı istifadə edilmişdir.

Aktiv ısı yayılım

Vəntilyator kimi zorlanmış hava soğutma cihazları istifadə edilə bilər. Kiçik vəntilyatorlar qüvvələr massivində quraşdırıla bilər və hava zorlanmış konveksiyası vasitəsilə qüvvənin səthindən istilik ala bilər. Böyük qüvvələr elektrik stansiyaları üçün sıxışdırmalı soğutma sistemləri də istifadə edilə bilər, məsələn, su və ya xüsusi soğutucu borudan keçirilərək qüvvələr modulundan istilik ala bilər. Bu metod yüksək istilik yayılım effektivliyinə malikdir, lakin qiyməti nisbətən yüksəkdir və geniş ölçülü elektrik stansiyaları və ya yüksək jenerasiya effektivliyinə ehtiyac olan xüsusi tətbiq sahələri üçün uyğundur.

Materialların yaxşılaşdırılması

Yeni yarıiletken material

Daha yaxşı temperatur xüsusiyyətlərinə malik yeni yarıiletken materialların araşdırılması və inkişafı. Məsələn, perovskit qüvvələri yüksək temperaturda nisbətən yaxşı stabil performans göstərir və onların temperatur koeffisiyenti kristall silisium qüvvələrindən aşağıdır. Perovskit qüvvələri hələ də bəzi texniki çətinliklərə qarşı-qarşıya qalır, amma yüksək temperaturda performansı yaxşılaşdırma potensialına malikdir.

İstiliklə mübarizə edə bilən paketləmə materialı

İstiliklə mübarizə edə bilən paketləmə materiallarının inkişafı və istifadəsi. Məsələn, yeni poliolefin paketləmə materialı tradisiyonal EVA filmin yerinə istifadə edilə bilər, bu material yüksək temperaturda daha yaxşı stabillik göstərir və paketləmə materiallarının yaşlanmasının qüvvələrin performansına təsirini azaldır.

Optik idarəetmə və temperatur kompensasiya texnologiyası

Optik idarəetmə

Qüvvələrin qəbul etdiyi artıq istilik optik dizayn vasitəsilə azaldılır. Məsələn, seçici qəbul edən qaplamalar və ya optik reflektorlar istifadə edilir, bu da qüvvələrin yalnız elektrik jenerasiya etmək üçün istifadə edilə bilən xüsusi dalğa uzunluğu diapazonundaki işıq əsasında emil etməsinə və digər dalğa uzunluğu diapazonlarındakı işığın əks etdirilməsinə səbəb olur, bu da qüvvələrin temperaturunu azaldır.

Temperatur kompensasiya texnologiyası

Qüvvələr modulunun şəbəkə dizaynında temperatur kompensasiya texnologiyası istifadə olunur. Məsələn, şəbəkəyə temperatur sensoru və kompensasiya şəbəkəsi əlavə edilərək, qüvvənin temperaturuna görə onun işləmə vəziyyəti real zamanlı olaraq tənzimlənə bilər, məsələn, yük rezistansi dəyişdirilə bilər və ya tərs bias tətbiq oluna bilər, bu da yüksək temperaturun qüvvələrin performansına təsirini azaldır.