Жылы температура солнечный элементтің жұмысына қандай тәсіл етеді және оны жақсарту үшін не істеуге болады

Жоғары температураның күн энергиясының элементтерінің жұмысына тәсірі

Айналым еффективтілігінің азайып кетуі

Көптеген күн энергиясының элементтері үшін (мисалы, кристаллдық кремнийдік күн энергиясының элементтері), температура өсіп отырған сайын олардың айналым еффективтілігі азайады. Бұл себеп - жоғары температураларда кремний сияқты полупроводник материалдардың ішкі қасиеттері өзгереді. Температура өстікте, полупроводниктердің зоналық аралығы азайады, бұдан интригенсиялық қозғалтқыштармен электрон-кумірек парларының саны артады. Бірақ, бұл қосымша носительлердің рекомбинация ықтималдығы да артады, сонымен қатар, электродқа жиналады етінетін носительлердің саны салыстырмалық түрде азайады, бұл батареяның кіріс өткізгіштік ағымы, ачық циктік напряжение және толтырылған факторының азайып кетуіне әкеледі, сонымен қатар, айналым еффективтілігі де азайады. Мысалы, кристаллдық кремнийдік күн энергиясының элементтерінің температура коэффициенті -0.4% /°C дан -0.5% /°C ге дейін болады, бұл әр 1°C температура өсуіне қарағанда, олардың айналым еффективтілігі 0.4% дан 0.5% ге дейін азайады.

Өмір мезгілі қысқартылады

Жоғары температура күн модулдерінің ішкі материалдарының желімділік процессін тездетеді. Батарея қабырғалау материалдарының жағдайында, жоғары температура қабырғалау фильмінің (мисалы, EVA фильм) желімділік, сарылау, бөліну және басқа проблемаларына әкелуі мүмкін. Батарея өзі үшін, жоғары температура кремний пластының ішкі решетка дефекттерінің артуына әкелуі мүмкін, бұл батареяның уақытша стабилдігі мен өмір мезгіліне тәсіл етеді.

Жоғары температураларда күн энергиясының элементтерінің жұмыс ретін жақсарту ықтималдығы

Жылу алу құрылымы

Пассивті жылу алу

Күн энергиясының элементтері модулінің құрылымы жылу алуға ыңғайлы. Мисалы, панельдің арты және ауа арасындагы бейтарап ауданын арттыру, панельдің артына жылу алуға ыңғайлы материалды (металлдық арқасы немесе жылу алуға ыңғайлы композит арқасы) қолдану, батарея тарады жылу алу ыңғайлы болады. Осында, батарея компонентінің қабырғалау құрылымы тура жобаланады, және жылу алуға ыңғайлы қабырғалау материалы қолданылады.

Активті жылу алу

Сыртқы ауа орталығына батарея модулінің жылуын шығару үшін фанды қолдану мүмкін. Кішкентай фандар күн энергиясының массивіне орнатылады, батареяның бетінен жылу алу үшін ауаның қорыту арқылы. Жоғары деңгейдегі күн энергиясы электростанциялары үшін су немесе специалды серіктіш құбылыстарды қолдану арқылы су орталықтарын қолдану да мүмкін, бұл метод құбылыс алу үшін жоғары үздікке ие, бірақ құны жоғары, және үлкен өлшемдегі электростанциялар немесе жоғары электр өндіру үшін қажет болатын арнайы қолданыс ауқымдары үшін ыңғайлы.

Материалды жақсарту

Жаңа полупроводник материалы

Жоғары температура қасиеттері бойынша жаңа полупроводник материалдарды зерттеу және әзірлеу. Мисалы, перовскиттік күн энергиясының элементтері жоғары температурада өзара ыңғайлы стабилділікке ие, олардың температура коэффициенті кристаллдық кремнийдік элементтерден төмен. Егер перовскиттік батареялар әлі де техникалық кедергілерге туындап, олар жоғары температурадағы жұмыс ретін жақсарту үшін үлкен потенциалға ие.

Жоғары температуралық қабырғалау материалы

Жоғары температуралық қабырғалау материалдарын әзірлеу және қолдану. Мисалы, құбылысқа ыңғайлы EVA фильмінің орнына жаңа полиолефин қабырғалау материалдарын қолдану, бұл материал жоғары температураларда ыңғайлы стабилділікке ие, қабырғалау материалдарының желімділігінің батареяның жұмыс ретіне тәсірін азайтуға мүмкіндік береді.

Оптикалық басқару және температура компенсация технологиясы

Оптикалық басқару

Батарея тарады оптикалық құрылымы арқылы айырмашылық жылу алу ыңғайлы. Мисалы, селективті абсорбция қабырғалары немесе оптикалық қаюштар қолданылады, сондықтан күн энергиясының элементтері тек электр өндіру үшін пайдаланылатын белгілі бір жарық доғалық диапазондағы жарықты қабылдайды, ал басқа доғалық диапазондарда жылу алу ыңғайлы болатын жарықты қауып, бұл батареяның температурасын азайтуға әкеледі.

Температура компенсация технологиясы

Күн энергиясының элементтерінің схемасында температура компенсация технологиясы қолданылады. Мисалы, схемаға температура сенсоры және компенсация схемасы қосылады, батареяның температурасына қарай оның жұмыс ретін уақытша өзгерту, мисалы, жүк қарсылығын өзгерту немесе терс басқыл қолдану, бұл жоғары температураның батареяның жұмыс ретіне теріс тәсірін азайтуға әкеледі.