מאפייני תא סולרי ופרמטרים של תא סולרי

תא סולרי הוא היחידה הבסיסית של מערכת ייצור אנרגיה סולארית שבה אנרגיה חשמלית מופקת ישירות מאנרגיית אור ללא תהליך ביניים כלשהו. פעולת תא הסולר תלויה אך ורק באפקט הפוטו-וולטאי ולכן תא סולר מכונה גם תא פוטו-וולטאי. תא סולר הוא בעצם מכשיר מוליכים למחצה. תא הסולר מייצר חשמל כאשר אור נוגע בו והמתח או ההבדל הפוטנציאלי שנוצר בין הקצוות של התא קבוע על 0.5 וולט והוא כמעט בלתי תלוי בעוצמת האור המגיעה בעוד שהקיבולת החשמלית של התא היא פרופורציונלית לעוצמת האור כמו גם לשטח שנחשף לאור. לכל תא סולר יש קצה חיובי ואחד שלילי כמו בכל סוגי התאים החשמליים. בדרך כלל לתא סולר או תא פוטו-וולטאי יש מגע חזיתי שלילי ומגע אחורי חיובי. מתחם p-n נמצא באמצע שני המגעים הללו.

כאשר אור השמש נופל על התא, חלק מהפוטונים של האור נספגים בתא הסולר. חלק מהפוטונים שנספגים יש להם אנרגיה גדולה מההפרש בין רצועת הערכים ורצועת ההעברה במוליך למחצה. לכן, אלקטרון אחד מקבל אנרגיה מפוטון אחד ונכנס למצב מודאג וקופץ מהקשר ומייצר זוג אלקטרון-חור. האלקטרונים והחורים של זוגות e-h נקראים אלקטרונים וחורים שנוצרים על ידי האור. האלקטרונים שנוצרים על ידי האור ליד המתחם p-n עוברים לצד n של המתחם עקב כוח אלקטרוסטטי של השדה דרך המתחם. באופן דומה, החורים שנוצרים ליד המתחם עוברים לצד p של המתחם עקב אותו כוח אלקטרוסטטי. כך מתח נוצר בין שני הצדדים של התא ואם שני הצדדים מחוברים במעגל חיצוני, תחל_CURRENT_FLOW_מזרום מהקצה החיובי לקצה השלילי של תא הסולר. זהו עיקר עקרון הפעולה של תא סולר, עכשיו נדבר על פרמטרים שונים של תא סולר או תא פוטו-וולטאי שעליהם מתבססת הדירוג של לוח סולרי. בעת בחירת תא סולר מסוים עבור פרויקט מסוים, חשוב לדעת את הדירוגים של לוח סולרי. הפרמטרים הללו מספרים לנו כמה יעיל ניתן לתא סולר להמיר אור לחשמל.

זרם קצר של תא סולר

הזרם המקסימלי שתא סולר יכול לספק מבלי לפגוע בהרכבה שלו. הוא נמדד על ידי חיבור קצר בין הקצוות של התא בתנאים אופטימליים ביותר לתא לייצור פלט מקסימלי. אני משתמש במונח "תנאים אופטימליים" כי עבור שטח חשוף קבוע של התא, קצב הייצור של הזרם בתא סולר תלוי גם בעוצמת האור ובזווית שבה האור נופל על התא. מכיוון שהייצור של הזרם תלוי גם בשטח החשוף של התא לאור, עדיף לבטא צפיפות זרם מקסימלית במקום זרם מקסימלי. צפיפות הזרם המקסימלית או צפיפות הזרם קצרה היא פשוט היחס בין הזרם המקסימלי או הזרם קצרה לשטח החשוף של התא.

כאשר, Isc הוא זרם קצר, Jsc צפיפות הזרם המקסימלית ו-A הוא שטח תא הסולר.

מתח פתוח של תא סולר

הוא נמדד על ידי מדידת מתח בין הקצוות של התא כאשר אין מטען מחובר לתא. המתח הזה תלוי בטכניקות הייצור בטמפרטורה אבל לא באופן ברור בעוצמת האור ובשטח החשוף. בדרך כלל מתח פתוח של תא סולר שווה בערך ל-0.5 עד 0.6 וולט. הוא מסומן בדרך כלל ב-Voc.

נקודת עצמת מקסימלית של תא סולר

העוצמה החשמלית המקסימלית שתא סולר יכול לספק בתנאי בדיקה סטנדרטיים. אם נצייר את תכונות ה-v-i של תא סולר, העוצמה המקסימלית תופיע בנקודת הניפוח של עקומת התכונות. זה מוצג בתכונות ה-v-i של תא הסולר על ידי Pm.

זרם בנקודת העצמת המקסימלית

הזרם שבו מתרחשת העצמת המקסימלית. הזרם בנקודת העצמת המקסימלית מוצג בתכונות ה-v-i של תא הסולר על ידי Im.

מתח בנקודת העצמת המקסימלית

המתח שבו מתרחשת העצמת המקסימלית. המתח בנקודת העצמת המקסימלית מוצג בתכונות ה-v-i של תא הסולר על ידי Vm.

גורם ממלא של תא סולר

היחס בין המכפלה של הזרם והמתח בנקודת העצמת המקסימלית למכפלת הזרם הקצר והמתח הפתוח של תא הסולר.

יעילות של תא סולר

היא מוגדרת כיחס בין הפלט החשמלי המקסימלי לקלט האנרגיה הרדיואקטיבית לתא והיא מבוטאת באחוזים. מניחים כי עוצמת הקרינה על כדור הארץ היא בערך 1000 וואט למטר מרובע ולכן אם שטח החשוף של התא הוא A אז העוצמה הטוטלית על התא תהיה 1000 A וואט. לכן, יעילות תא הסולר יכולה להיות מוצגת כ

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.