Zonnecel is de basis eenheid van het zonne-energie generatie systeem waar elektrische energie rechtstreeks uit lichtenergie wordt geëxtraheerd zonder enige tussenliggende proces. Het werken van een zonnecel is volledig afhankelijk van zijn fotovoltaïsche effect, waardoor een zonnecel ook bekend staat als een fotovoltaïsche cel. Een zonnecel is in wezen een halfgeleiderapparaat. De zonnecel produceert elektriciteit wanneer er licht op valt en de spanning of potentiaalverschil over de aansluitingen van de cel is vastgesteld op 0,5 volt en is vrijwel onafhankelijk van de intensiteit van het incidentele licht, terwijl de stroomcapaciteit van de cel bijna evenredig is aan de intensiteit van het incidentele licht en de oppervlakte die blootgesteld is aan het licht. Elke zonnecel heeft één positieve en één negatieve aansluiting, net als alle andere soorten batterijcellen. Typisch heeft een zonnecel of fotovoltaïsche cel een negatieve voorcontact en een positief achtercontact. Tussen deze twee contacten bevindt zich een halfgeleider p-n-overgang.
Wanneer zonlicht op de cel valt, worden sommige fotonen van het licht door de zonnecel geabsorbeerd. Sommige van de geabsorbeerde fotonen hebben meer energie dan de energiegap tussen de valentieband en de geleidingsband in het halfgeleiderkristal. Daarom krijgt één valentie-elektron energie van één foton, raakt opgewonden en springt uit de binding, waardoor één elektron-gatpaar ontstaat. Deze elektronen en gaten van e-h paren worden lichtgegenereerde elektronen en gaten genoemd. De lichtgegenereerde elektronen in de buurt van de p-n-overgang migreren naar de n-type kant van de overgang door de elektrostatische kracht van het veld over de overgang. Op dezelfde manier migreren de lichtgegenereerde gaten die in de buurt van de overgang zijn gecreëerd naar de p-type kant van de overgang door dezelfde elektrostatische kracht. Op deze manier wordt een potentiaalverschil tussen de twee zijden van de cel opgebouwd en als deze twee zijden door een externe schakeling met elkaar worden verbonden, zal er stroom beginnen te stromen van de positieve naar de negatieve aansluiting van de zonnecel. Dit was het basiswerkprincipe van een zonnecel. Nu zullen we bespreken over verschillende parameters van een zonnecel of fotovoltaïsche cel, waarop de rating van een zonnepaneel afhangt. Bij het kiezen van een specifieke zonnecel voor een bepaald project is het essentieel om de ratings van een zonnepaneel te kennen. Deze parameters vertellen ons hoe efficiënt een zonnecel licht kan omzetten in elektriciteit.
De maximale stroom die een zonnecel kan leveren zonder haar eigen constructie te beschadigen. Het wordt gemeten door de aansluitingen van de cel te kortsluiten onder de meest geoptimaliseerde omstandigheden van de cel voor het produceren van maximaal output. De term "geoptimaliseerde omstandigheden" gebruik ik omdat voor een vaste blootgestelde celoppervlakte de productiesnelheid van stroom in een zonnecel ook afhankelijk is van de intensiteit van het licht en de hoek waaronder het licht op de cel valt. Aangezien de stroomproductie ook afhankelijk is van de oppervlakte van de cel die blootgesteld is aan licht, is het beter om de maximale stroomdichtheid in plaats van de maximale stroom uit te drukken. Maximale stroomdichtheid of korte-sluitsstroomdichtheid is niets anders dan de verhouding van de maximale of korte-sluitsstroom tot de blootgestelde oppervlakte van de cel.
Waarbij Isc de korte-sluitsstroom is, Jsc de maximale stroomdichtheid en A de oppervlakte van de zonnecel.
Het wordt gemeten door de spanning over de aansluitingen van de cel te meten wanneer er geen belasting aan de cel is verbonden. Deze spanning hangt af van de fabricagetechnieken en de temperatuur, maar niet zozeer van de intensiteit van het licht en de oppervlakte van de blootgestelde oppervlakte. Normaal gesproken is de open-circuit spanning van een zonnecel ongeveer 0,5 tot 0,6 volt. Het wordt normaal aangeduid met Voc.
De maximale elektrische vermogen dat een zonnecel kan leveren onder standaard testcondities. Als we de v-i karakteristieken van een zonnecel tekenen, zal het maximale vermogen optreden op het knikpunt van de karakteristieke curve. Dit wordt in de v-i karakteristieken van de zonnecel aangegeven door Pm.
De stroom waarbij het maximale vermogen optreedt. Stroom bij Maximum Power Point wordt in de v-i karakteristieken van de zonnecel aangegeven door Im.
De spanning waarbij het maximale vermogen optreedt. Spanning bij Maximum Power Point wordt in de v-i karakteristieken van de zonnecel aangegeven door Vm.
De verhouding tussen het product van stroom en spanning bij maximum power point en het product van korte-sluitsstroom en open-circuit spanning van de zonnecel.
Het is gedefinieerd als de verhouding van het maximale elektrische vermogensoutput tot het stralingvermogensinput aan de cel en wordt uitgedrukt in procenten. Het wordt aangenomen dat de stralingskracht op aarde ongeveer 1000 watt per vierkante meter is, dus als de blootgestelde oppervlakte van de cel A is, dan is het totale stralingsvermogen op de cel 1000 A watt. Dus de efficiëntie van een zonnecel kan worden uitgedrukt als
Verklaring: Respecteer het origineel, goede artikelen zijn de moeite waard om te delen, indien er sprake is van inbreuk neem dan contact op om te verwijderen.
