Jinsi gani joto kali kinathibitisha ufanisi wa seli ya jua, na nini kinaweza kufanyika ili kuboresha?

Mfano wa joto kwa ufanisi wa mizizi ya jua

Utoaji wa ufanisi ukaribu

Kwa mizizi mengi ya jua (kama vile mizizi ya silisini kristali), ufanisi wao wa kutumia mwanga huanguka kama joto liko juu. Hii ni kwa sababu nyeti za vifaa vya semi-conductor kama silisini huchanganyikiwa. Tangu joto liwe la juu, urefu wa band-gap wa semi-conductor hupungua, kufanya kuwepo zaidi za carrier (electron-hole pair) katika upimaji wa asili. Lakini, imara ya hizi za carrier huzidi pia, kusababisha kupungua la uwanja wa carrier ambayo inaweza kukutana kwenye electrode, kuburudisha current ya circuit fupi, voltage ya circuit wazi na factor ya fill, na ujumla kuburudisha ufanisi wa kutumia mwanga. Kwa mfano, mizizi ya silisini kristali yana temperature coefficient wa karibu -0.4% /°C hadi -0.5% /°C, ambayo inamaanisha kwamba kwa kila ongezeko la 1°C la joto, ufanisi wao wa kutumia mwanga hupungua kwa 0.4% hadi 0.5%.

Umri mkurage

Joto kwa juu pia linzidi mchakato wa uzee wa vifaa vya ndani ya module ya mizizi ya jua. Kuhusu packaging materials ya mizizi, joto kwa juu linaloweza kusababisha uzee, kuwekeza rangi, na matatizo mengine ya delamination ya film ya packaging (kama vile EVA film). Kwa mizizi yenyewe, joto kwa juu linaweza kusababisha ongezeko la defects za lattice ndani ya silisini wafer, kuburudisha ustawi wa muda mrefu na umri wa mizizi.

Njia za kuboresha ufanisi wa mizizi ya jua kwa joto kwa juu

Heat dissipation design

Passive heat dissipation

Design ya structure ya module ya mizizi ya jua unayoweza kuboresha tofauti. Kwa mfano, ongezeko la eneo la mazungumzo kati ya pembeni chache cha panel na hewa, kutumia vifaa vinavyotumika kwa usalama kama backplane ya panel, kama vile metal backplane au composite backplane na conductivity ya joto kwa juu, kunawezesha joto kilichokua na mizizi kupelekwa nje ya mazingira. Pia, packaging structure ya component ya mizizi imeundwa vizuri, na packaging material inayotumika inayotumika kwa usalama kuboresha tofauti.

Active heat dissipation

Vifaa vya forced air cooling kama vile fans vinaweza kutumiwa. Fans madogo zinaweza ziwekwe katika solar array ili kutoa joto kutoka kwenye uso wa mizizi kwa kutumia forced convection ya hewa. Kwa power plants makubwa, systems za liquid cooling pia zinaweza kutumiwa, kama vile kutumia maji au coolant maalum kwa kuzingatia katika pipe ili kutoa joto kilichokua na module ya mizizi. Njia hii ina efficiency ya tofauti kwa juu, lakini gharama zinazozidi, na ni sahihi kwa power stations makubwa au scenarios za special application zinazohitaji efficiency ya power generation kwa juu.

Material improvement

New semiconductor material

Utafiti na ufundishaji wa vifaa vya semi-conductor mapya na sifa bora zaidi za joto kufanya mizizi ya jua. Kwa mfano, mizizi ya perovskite yana ustawi mzuri wa performance kwa joto kwa juu, na temperature coefficient wake ni chini kuliko crystalline silicon cells. Ingawa mizizi ya perovskite bado yanaweza kupata changamoto teknolojia fulani, yana potential kubwa katika kuboresha performance kwa joto kwa juu.

High temperature resistant packaging material

Development na kutumia packaging materials zenye resistance ya joto kwa juu. Kwa mfano, kutumia packaging materials mapya ya polyolefin badala ya EVA film ya zamani, vifaa hivi vina ustawi bora kwa joto kwa juu, vinaweza kupunguza impact ya aging packaging materials kwa performance ya mizizi.

Optical management and temperature compensation technology

Optical management

Joto lisilo la muhimu kinachochukuliwa na mizizi linapungua kwa optical design. Kwa mfano, coatings za selective absorption au reflectors za optical zinatumika ili mizizi ya jua tu ichukulie mwanga wa wavelength range unaofaa kwa kutengeneza umeme, na kurejesha mwanga wa wavelength ranges nyingine ambazo hutengeneza joto, kuburudisha joto la mizizi.

Temperature compensation technique

Teknolojia ya temperature compensation inatumika kwenye circuit design ya mizizi ya jua. Kwa mfano, kwa kuongeza sensor wa joto na circuit ya compensation kwenye circuit, hali ya kazi ya mizizi inaweza kurudianishwa kwa muda kulingana na joto la mizizi, kama vile kubadilisha load resistance au kutumia reverse bias, ili kupunguza impact hasi ya joto kwa performance ya mizizi.