Característiques d'una Cèl·la Solar i Paràmetres d'una Cèl·la Solar
La cèl·la solar és la unitat bàsica del sistema de generació d'energia solar on l'energia elèctrica es treu directament de l'energia luminosa sense cap procés intermedi. El funcionament d'una cèl·la solar depèn únicament del seu efecte fotovoltaic, per això també se li coneix com a cèl·la fotovoltaica. Una cèl·la solar és bàsicament un dispositiu semiconductora. La cèl·la solar produeix electricitat quan la llum impacta sobre ella i la tensió o diferència de potencial establerta entre els terminals de la cèl·la és fixa a 0,5 volts i és gairebé independent de la intensitat de la llum incident, mentre que la capacitat de corrent de la cèl·la és gairebé proporcional a la intensitat de la llum incident, així com a l'àrea exposada a la llum. Cada una de les cèl·les solars té un terminal positiu i un terminal negatiu, com totes les altres tipus de cèl·les de bateria. Típicament, una cèl·la solar o fotovoltaica té un contacte frontal negatiu i un contacte posterior positiu. Hi ha una junta p-n de semiconductors enmig d'aquests dos contactes.
Quan la llum solar cau sobre la cèl·la, alguns fòtons de la llum són absorbits per la cèl·la solar. Alguns dels fòtons absorbits tindran una energia superior a la brecha d'energia entre la banda de valència i la banda de conducció al cristall semiconductor. Per tant, un electró de valència rep energia d'un fòton, es converteix en excitat i salta fora del vincle, creant un parell electró-burac. Aquests electrons i buracs de parells e-h s'anomenen electrons i buracs generats per la llum. Els electrons generats per la llum prop de la junta p-n migren cap al costat n de la junta degut a la força electroestàtica del camp a través de la junta. De manera similar, els buracs generats per la llum creats prop de la junta migren cap al costat p de la junta degut a la mateixa força electroestàtica. D'aquesta manera, es estableix una diferència de potencial entre els dos costats de la cèl·la i, si aquests dos costats es connecten amb un circuit extern, el corrent començarà a fluir des del terminal positiu fins al terminal negatiu de la cèl·la solar. Això era el principi bàsic de funcionament d'una cèl·la solar, ara discutirem sobre els diferents paràmetres d'una cèl·la solar o fotovoltaica en els quals depèn la valoració d'un panell solar. En triar una cèl·la solar específica per a un projecte determinat, és essencial conèixer les valoracions d'un panell solar. Aquests paràmetres ens informen sobre la eficiència amb què una cèl·la solar pot convertir la llum en electricitat.
Corrent de curt circuit de la cèl·la solar
El màxim corrent que una cèl·la solar pot lliurar sense prejudicar la seva pròpia construcció. Es mesura fent curt circuit als terminals de la cèl·la en les condicions més optimes de la cèl·la per produir la màxima sortida. He utilitzat el terme "condicions optimes" perquè, per una superfície de cèl·la exposada fixa, la taxa de producció de corrent en una cèl·la solar també depèn de la intensitat de la llum i de l'angle a què la llum impacta la cèl·la. Com que la producció de corrent també depèn de la superfície de la cèl·la exposada a la llum, és millor expressar la densitat de corrent màxima en lloc del corrent màxim. La densitat de corrent màxima o la valoració de la densitat de corrent de curt circuit no és res més que la raó entre el corrent màxim o de curt circuit i la superfície exposada de la cèl·la.
On, Isc és el corrent de curt circuit, Jsc la densitat de corrent màxima i A és l'àrea de la cèl·la solar.
Tensió de circuit obert de la cèl·la solar
Es mesura mesurant la tensió entre els terminals de la cèl·la quan no hi ha càrrega connectada a la cèl·la. Aquesta tensió depèn de les tècniques de fabricació i de la temperatura, però no de manera equitativa de la intensitat de la llum i de l'àrea de la superfície exposada. Normalment, la tensió de circuit obert de la cèl·la solar és gairebé igual a 0,5 a 0,6 volts. Normalment es denota com Voc.
Punt de màxima potència de la cèl·la solar
La màxima potència elèctrica que una cèl·la solar pot lliurar en les seves condicions estàndard de prova. Si traçam les característiques v-i d'una cèl·la solar, la màxima potència ocorre al punt d'inflexió de la corba característica. Això es mostra en les característiques v-i de la cèl·la solar per Pm.
Corrent al punt de màxima potència
El corrent en el qual ocorre la màxima potència. El corrent al punt de màxima potència es mostra en les característiques v-i de la cèl·la solar per Im.
Tensió al punt de màxima potència
La tensió en la qual ocorre la màxima potència. La tensió al punt de màxima potència es mostra en les característiques v-i de la cèl·la solar per Vm.
Factor de ompliment de la cèl·la solar
La raó entre el producte del corrent i la tensió al punt de màxima potència i el producte del corrent de curt circuit i la tensió de circuit obert de la cèl·la solar.
Eficiència de la cèl·la solar
S'estableix com la raó entre la màxima potència elèctrica de sortida i la potència radiativa d'entrada a la cèl·la i es expressa en percentatge. Es considera que la potència radiativa a la Terra és d'aproximadament 1000 watts/metre quadrat, per tant, si l'àrea de la superfície exposada de la cèl·la és A, llavors la potència radiativa total sobre la cèl·la serà 1000 A watts. Per tant, l'eficiència d'una cèl·la solar es pot expressar com
Declaració: Respecteu l'original, articles bons mereixen ser compartits, si hi ha infracció, si us plau, contacteu per suprimir.
