Ciri-ciri Sel Solar dan Parameter Sel Solar

Electrical4u

Medan: Elektrik Asas

China

Sel sel suria adalah unit asas dalam sistem penjanaan tenaga suria di mana tenaga elektrik diekstrak secara langsung dari tenaga cahaya tanpa proses perantaraan. Kerja sel suria bergantung sepenuhnya kepada kesannya fotovoltaik, oleh itu sel suria juga dikenali sebagai sel fotovoltaik. Sel suria pada dasarnya adalah peranti semikonduktor. Sel suria menghasilkan elektrik apabila cahaya menjejaki ia dan voltan atau beza potensial yang ditetapkan di antara terminal sel adalah tetap pada 0.5 volt dan hampir tidak bergantung kepada intensiti cahaya insiden manakala kapasiti arus sel hampir berbanding lurus dengan intensiti cahaya insiden serta kawasan yang terdedah kepada cahaya. Setiap sel suria mempunyai satu terminal positif dan satu terminal negatif seperti semua jenis sel bateri lain. Biasanya, sel suria atau sel fotovoltaik mempunyai hubungan depan negatif dan hubungan belakang positif. Sambungan p-n semikonduktor berada di tengah-tengah dua hubungan ini.

Apabila cahaya matahari jatuh ke atas sel, beberapa foton cahaya diserap oleh sel suria. Beberapa daripada foton yang diserap akan mempunyai tenaga lebih besar daripada jurang tenaga antara band valen dan band konduksi dalam kristal semikonduktor. Oleh itu, satu elektron valen mendapat tenaga dari satu foton dan menjadi terangsang dan melompat keluar dari ikatan dan mewujudkan satu pasangan elektron-lubang. Elektron dan lubang e-h ini dipanggil elektron dan lubang yang dihasilkan oleh cahaya. Elektron yang dihasilkan oleh cahaya berhampiran sambungan p-n berpindah ke sisi n-type sambungan disebabkan daya elektrostatik medan di seberang sambungan. Begitu juga lubang yang dihasilkan oleh cahaya yang dicipta berhampiran sambungan berpindah ke sisi p-type sambungan disebabkan daya elektrostatik yang sama. Dengan cara ini, beza potensial dibentuk di antara kedua-dua sisi sel dan jika kedua-dua sisi ini disambungkan dengan litar luar, arus akan mula mengalir dari terminal positif ke terminal negatif sel suria. Ini adalah prinsip kerja asas sel suria, sekarang kita akan membincangkan tentang parameter-parameter yang berbeza bagi sel suria atau sel fotovoltaik yang mana rating panel suria bergantung. Semasa memilih sel suria tertentu untuk projek tertentu, adalah penting untuk mengetahui rating panel suria. Parameter ini memberitahu kita betapa efisien sel suria boleh menukar cahaya kepada elektrik.

Arus Pendek Sambungan Sel Suria

Arus maksimum yang boleh dihantar oleh sel suria tanpa merosakkan struktur sendiri. Ia diukur dengan menyambung pendek terminal sel dalam keadaan optimum sel untuk menghasilkan output maksimum. Istilah keadaan optimum digunakan kerana untuk permukaan sel yang terdedah tetap, kadar pengeluaran arus dalam sel suria juga bergantung kepada intensiti cahaya dan sudut di mana cahaya jatuh ke atas sel. Karena pengeluaran arus juga bergantung kepada luas permukaan sel yang terdedah kepada cahaya, lebih baik untuk mengekspresikan ketumpatan arus maksimum daripada arus maksimum. Ketumpatan arus maksimum atau ketumpatan arus pendek sambungan adalah nisbah arus maksimum atau arus pendek sambungan kepada luas permukaan sel yang terdedah.

Di mana, Isc adalah arus pendek sambungan, Jsc ketumpatan arus maksimum dan A adalah luas sel suria.

Voltan Sambungan Terbuka Sel Suria

Ia diukur dengan mengukur voltan di antara terminal sel apabila tiada beban disambungkan ke sel. Voltan ini bergantung kepada teknik pembuatan dan suhu tetapi tidak adil kepada intensiti cahaya dan luas permukaan yang terdedah. Biasanya voltan sambungan terbuka sel suria hampir sama dengan 0.5 hingga 0.6 volt. Ia biasanya ditandakan dengan Voc.

Titik Kuasa Maksimum Sel Suria

Kuasa elektrik maksimum yang dapat dihantar oleh satu sel suria pada keadaan ujian standard. Jika kita lukis ciri-ciri v-i sel suria, kuasa maksimum akan berlaku pada titik lengkung ciri-ciri kurva. Ia ditunjukkan dalam ciri-ciri v-i sel suria oleh Pm.
characteristics curve of solar cell