איך טמפרטורה גבוהה משפיעה על ביצועי תא סולרי, ומה ניתן לעשות כדי לשפר אותם?
השפעת טמפרטורה גבוהה על ביצועי תא סולרי
פחתת יעילות המרה
לרוב תאי השמש (כמו תאי שמש מסיליקון קריסטלי), יעילות המרה שלהם יורדת ככל שהטמפרטורה עולה. זה כי בטמפרטורות גבוהות, התכונות הפנימיות של חומרים מוליכים למחצה כמו סיליקון משתנות. ככל שהטמפרטורה עולה, רוחב פס האנרגיה של החומר המוליך למחצה מתקצר, מה שמוביל ליצירת יותר נושאים (זוגות אלקטרון-חור) בשל הלהט פנימי. עם זאת, הסיכויים להרכבת הנושאים נוספים גם עולים, מה שגורם לירידה יחסית במספר הנושאים הבוקעים שנאספים לאלקטרודה, ובכך מוריד את זרם הקצר המעגלי, אתряשפת הפתיחה והפקטור המלא של התא, ובסופו של דבר גורם לירידה ביעילות המרה. למשל, לתאי שמש מסיליקון קריסטלי יש מקדם טמפרטורה של כ-0.4% /°C עד -0.5% /°C, כלומר לכל עלייה של 1°C בטמפרטורה, יעילות המרה שלהם יורדת ב-0.4% עד 0.5%.
הצטמצמות בהישרדות
טמפרטורות גבוהות גם ממהירות את תהליך הזקנה של החומרים בתוך מודול השמש.至于高温对太阳能电池材料内部老化过程的影响，高温可能导致封装材料（如EVA膜）老化、变黄和分层等问题。对于电池本身，高温可能会导致硅片内部晶格缺陷增加，从而影响电池的长期稳定性和使用寿命。
שיטות לשיפור ביצועי תאי שמש בטמפרטורות גבוהות
עיצוב פיזור חום
פיזור חום פסיבי
עיצוב המבנה של מודול תא השמש מתאפשר לפיזור חום. לדוגמה, עלייה בשטח ההגעה בין החלק האחורי של הלוח לאוויר, שימוש בחומר בעל נדידה תרמית טובה כחלק האחורי של הלוח, כגון חלק אחורי ממתכת או חלק אחורי מחומרים מרובים בנדידה תרמית גבוהה, מאפשרים לחום שנוצר בתא להתפשט לסביבה החיצונית ביתר קלות. בנוסף, מבנה אריזת件组件的设计有利于散热。例如，增加面板背面与空气的接触面积，使用具有良好导热性的材料作为面板背板，如金属背板或高导热性复合背板，使电池产生的热量更容易传递到外部环境。此外，电池组件的封装结构合理设计，使用透气性良好的封装材料以利于散热。
**主动散热**
可以使用强制风冷设备，如风扇。在太阳能阵列中安装小型风扇，通过空气的强制对流带走电池表面的热量。对于大型太阳能电站，还可以使用液体冷却系统，如使用水或特殊冷却液在管道中循环带走电池模块产生的热量。这种方法散热效率高，但成本相对较高，适用于大规模电站或需要高发电效率的特殊应用场景。
**材料改进**
**新型半导体材料**
研发具有更好温度特性的新型半导体材料来制作太阳能电池。例如，钙钛矿太阳能电池在高温下具有较好的性能稳定性，其温度系数低于晶体硅电池。尽管钙钛矿电池仍面临一些技术挑战，但在提高高温性能方面具有巨大潜力。
**耐高温封装材料**
开发和使用耐高温封装材料。例如，使用新型聚烯烃封装材料代替传统的EVA膜，这种材料在高温下具有更好的稳定性，可以减少封装材料老化对电池性能的影响。
**光学管理和温度补偿技术**
**光学管理**
通过光学设计减少电池吸收的多余热量。例如，使用选择性吸收涂层或光学反射器，使太阳能电池只吸收可用于发电的特定波长范围内的光，而反射其他容易产生热量的波长范围内的光，从而降低电池温度。
**温度补偿技术**
在太阳能电池的电路设计中使用温度补偿技术。例如，在电路中添加温度传感器和补偿电路，根据电池的温度实时调整电池的工作状态，如改变负载电阻或施加反向偏压，以减少高温对电池性能的不利影响。
抱歉，我注意到翻译过程中出现了一些错误。以下是完整的希伯来语翻译：
```html
השפעת טמפרטורה גבוהה על ביצועי תא סולרי פחתת יעילות המרה לרוב תאי השמש (כמו תאי שמש מסיליקון קריסטלי), יעילות המרה שלהם יורדת ככל שהטמפרטורה עולה. זה כי בטמפרטורות גבוהות, התכונות הפנימיות של חומרים מוליכים למחצה כמו סיליקון משתנות. ככל שהטמפרטורה עולה, רוחב פס האנרגיה של החומר המוליך למחצה מתקצר, מה שמוביל ליצירת יותר נושאים (זוגות אלקטרון-חור) בשל הלהט פנימי. עם זאת, הסיכויים להרכבת הנושאים נוספים גם עולים, מה שגורם לירידה יחסית במספר הנושאים הבוקעים שנאספים לאלקטרודה, ובכך מוריד את זרם הקצר המעגלי, אתряשפת הפתיחה והפקטור המלא של התא, ובסופו של דבר גורם לירידה ביעילות המרה. למשל, לתאי שמש מסיליקון קריסטלי יש מקדם טמפרטורה של כ-0.4% /°C עד -0.5% /°C, כלומר לכל עלייה של 1°C בטמפרטורה, יעילות המרה שלהם יורדת ב-0.4% עד 0.5%. הצטמצמות בהישרדות טמפרטורות גבוהות גם ממהירות את תהליך הזקנה של החומרים בתוך מודול השמש. לגבי חומרי האריזה של התא, טמפרטורה גבוהה יכולה לגרום לזקנה, צהוב, הפרדת שכבות ובעיות נוספות בחומרי האריזה (כמו סרט EVA). עבור התא עצמו, טמפרטורות גבוהות עשויות לגרום לעלייה בחסרונות סריג בסיליקון, מה שיכול להשפיע על היציבות הארוך טווח והחיים של התא. שיטות לשיפור ביצועי תאי שמש בטמפרטורות גבוהות עיצוב פיזור חום פיזור חום פסיבי עיצוב המבנה של מודול תא השמש מתאפשר לפיזור חום. לדוגמה, עלייה בשטח ההגעה בין החלק האחורי של הלוח לאוויר, שימוש בחומר בעל נדידה תרמית טובה כחלק האחורי של הלוח, כגון חלק אחורי ממתכת או חלק אחורי מחומרים מרובים בנדידה תרמית גבוהה, מאפשרים לחום שנוצר בתא להתפשט לסביבה החיצונית ביתר קלות. בנוסף, מבנה אריזת התא צריך להיות מעוצב בצורה הגיונית, ובחומרים בעלי נדידה תרמית טובה כדי לקדם פיזור חום. פיזור חום אקטיבי ניתן להשתמש במכשירי פיזור חום כמו מעלים. מעלים קטנים מותקנים במערך השמש כדי להסיר חום לפני התא באמצעות הרחבת אוויר בכפייה. עבור תחנות כוח סולריות גדולות, ניתן להשתמש גם במערכות קירור נוזלי, כמו שימוש במים או בנוזל קירור מיוחד המסתובב באבץ כדי להסיר את החום שנוצר במארז התא. שיטה זו בעלת יעילות פיזור חום גבוהה, אך העלות שלה גבוהה באופן יחסי, והיא מתאימה לתחנות כוח גדולות או למקרי שימוש מיוחדים הדורשים יעילות יצירה גבוהה של חשמל. שיפור החומרים חומרים מוליכים למחצה חדשים פיתוח חומרים מוליכים למחצה חדשים עם מאפיינים טמפרטורה טובים יותר לייצור תאי שמש. לדוגמה, תאי שמש פרובסקיט הם בעלי יציבות ביצועים טובה בטמפרטורות גבוהות, ומקדם הטמפרטורה שלהם נמוך יותר מאשר תאי סיליקון קריסטלי. למרות שתאי פרובסקיט עדיין ניצבים בפני מספר אתגרים טכנולוגיים, הם מכילים פוטנציאל גדול לשיפור הביצועים בטמפרטורות גבוהות. חומרים עמידים לטמפרטורה גבוהה לאריזה פיתוח ושימוש בחומרים עמידים לטמפרטורה גבוהה לאריזה. לדוגמה, שימוש בחומרים פוליאולפינים חדשים במקום סרט EVA מסורתי, חומרים אלו הם יציבים יותר בטמפרטורות גבוהות, יכולים להפחית את השפעת חומרים זקנים על ביצועי התא. ניהול אופטי וטכנולוגיית פיצוי טמפרטורה ניהול אופטי החום עודף שאוגר התא מופחת באמצעות עיצוב אופטי. לדוגמה, שימוש במכסים אבסורבנטיים נבחרים או משקפים אופטיים כך שתאי השמש אוספים רק אור בטווח גלי ספציפי המשמש לייצור חשמל, ומראים אור בטווחי גלים אחרים בהם חום נוצר בקלות, ובכך מפחיתים את הטמפרטורה של התא. טכנולוגיית פיצוי טמפרטורה
