სოლარული ელემენტი არის სოლარული ენერგიის წარმოების სისტემის ძირითადი ერთეული, სადაც ელექტროენერგია ამოღებულია სინათსის ენერგიიდან შუა პროცესის გარეშე. სოლარული ელემენტის მუშაობა სრულიად დამოკიდებულია ფოტოვოლტაიკურ ეფექტზე, ამიტომ სოლარულ ელემენტს ასევე უწოდებენ ფოტოვოლტაიკურ ელემენტს. სოლარული ელემენტი არის სემიკონდუქტორული მოწყობილობა. სოლარული ელემენტი წარმოადგენს ელექტროენერგიას როდესაც სინათსი ახასიათებს მას, და ურთიერთშეერთების ტერმინალების შორის დადებული დახრილობის ან პოტენციალური განსხვავება დაფიქსირებულია 0.5 ვოლტზე და ეს თითქმის დამოკიდებულია შუაში მყოფი სინათსის ინტენსივობაზე, ხოლო ელემენტის დენის ერთეული თითქმის პროპორციულია შუაში მყოფი სინათსის ინტენსივობასა და სინათსით გამოსახული ფართობის ზომას. თითოეული სოლარული ელემენტი აქვს ერთი დადებითი და ერთი უარყოფითი ტერმინალი, როგორც ყველა ასეთი ბატარიული ელემენტის მსგავსად. ჩვეულებრივ სოლარული ან ფოტოვოლტაიკური ელემენტი აქვს უარყოფით წინა კონტაქტს და დადებით უკანა კონტაქტს. სემიკონდუქტორული p-n ჯუნქცია არის ამ ორ კონტაქტს შორის.
როდესაც სინათსი ახასიათებს ელემენტს, სოლარული ელემენტი ასრულებს ზოგიერთი სინათსის ფოტონების აბსორბირებას. ზოგიერთი აბსორბირებული ფოტონი იქნება მეტი ენერგიით ვალენტური და კონდუქტორული ზონებს შორის ენერგიის განსხვავებაზე სემიკონდუქტორულ კრისტალში. ამიტომ, ერთი ვალენტური ელექტრონი მიიღებს ენერგიას ერთი ფოტონიდან და გახდება განახარებული და გადავალს ბონდიდან და შექმნის ერთ ელექტრონ-ნახვარის წყვილს. ეს ელექტრონები და ნახვრები ელ-ნ წყვილების სინათსით შექმნილი ელექტრონები და ნახვრები არიან. სინათსით შექმნილი ელექტრონები p-n ჯუნქციის ახლოს გადავალს n-ტიპის ჯუნქციის მხარეზე ელექტროსტატიკური ძალის შედეგად. ანალოგიურად, სინათსით შექმნილი ნახვრები გადავალს p-ტიპის ჯუნქციის მხარეზე იმავე ელექტროსტატიკური ძალის შედეგად. ამ გზით დადებული დახრილობა დაიკავშირება ელემენტის ორ მხარეს და თუ ეს ორი მხარე შეერთდება ექსტერნალური წრედით, დენი დაიწყებს დადებითიდან უარყოფითი ტერმინალის მიმართ სოლარული ელემენტის შემთხვევაში. ეს იყო სოლარული ელემენტის საფუძველი მუშაობის პრინციპი, ახლა განვიხილავთ სოლარული ან ფოტოვოლტაიკური ელემენტის სხვა პარამეტრებს, რომლებზე დამყარდება სოლარული პანელის რეიტინგი. საკონკრეტო პროექტისთვის სოლარული ელემენტის არჩევისას საჭიროა ცოდნა სოლარული პანელის რეიტინგების შესახებ. ეს პარამეტრები გვიჩვენებენ, რამდენად ეფექტურად შეძლებს სოლარული ელემენტი სინათსის ელექტროენერგიაში გარდაქმნას.
მაქსიმალური დენი, რომელსაც შეუძლია სოლარული ელემენტი დაიტაცოს თავისი კონსტრუქციის დაზიანების გარეშე. ეს იზორიენტება შორტირების ტერმინალების შორის ელემენტის უახლოეს მუშაობის პირობებში მაქსიმალური გამოსაყოფის საშუალებით. უახლოეს მუშაობის პირობების ტერმინი ვიყენებ, რადგან ფიქსირებული გამოხატული ელემენტის ზედაპირისთვის დენის წარმოება სოლარულ ელემენტში ასევე დამოკიდებულია სინათსის ინტენსივობაზე და სინათსის ახასიათების კუთხეზე. რადგან დენის წარმოება ასევე დამოკიდებულია ელემენტის ზედაპირის ზომაზე, რომელიც გამოხატულია სინათსით, უფრო კარგია გამოიყენოთ მაქსიმალური დენის სიმკვრივე ნაცვლად მაქსიმალური დენი. მაქსიმალური დენის სიმკვრივი ან შორტირებული დენის სიმკვრივის რეიტინგი არის შორტირებული დენის და გამოხატული ზედაპირის შეფარდება.
სადაც, Isc არის შორტირებული დენი, Jsc მაქსიმალური დენის სიმკვრივი და A არის სოლარული ელემენტის ზედაპირი.
ეს იზორიენტება ელემენტის ტერმინალების შორის დახრილობის გაზომვით, როდესაც ტერმინალები შეერთებული არ არიან ტერმინალების შორის. ეს დახრილობა დამოკიდებულია წარმოების ტექნიკებზე და ტემპერატურაზე, მაგრამ არა სინათსის ინტენსივობაზე და გამოხატული ზედაპირის ზომაზე. ჩვეულებრივ სოლარული ელემენტის ღია წრედის დახრილობა არის დახრილობა 0.5-0.6 ვოლტს შორის. ეს ჩვეულებრივ აღინიშნება Voc.
ერთი სოლარული ელემენტი შეუძლია დაიტაცოს მაქსიმალური ელექტროენერგია სტანდარტული ტესტის პირობებში. თუ ჩავატარებთ სოლარული ელემენტის v-i მახასიათებლების გრაფიკს, მაქსიმალური ძალა იქნება მახასიათებლური მრუდის გადახრის წერტილში. ეს გამოიყურება სოლარული ელემენტის v-i მახასიათებლებში Pm-ით.
დენი, რომელიც მაქსიმალური ძალა იქნება. დენი მაქსიმალური ძალის წერტილში არის გამოსახული სოლარული ელემენტის v-i მახასიათებლებში Im-ით.
დახრილობა, რომელიც მაქსიმალური ძალა იქნება. დახრილობა მაქსიმალური ძალის წერტილში არის გამოსახული სოლარული ელემენტის v-i მახასიათებლებში Vm-ით.
შესარჩევი დენისა და დახრილობის პროდუქტი მაქსიმალური ძალის წერტილში შორტირებული დენის და ღია წრედის დახრილობის პროდუქტის შეფარდება სოლარულ ელემენტში.
