Značilnosti solarnega celice in parametri solarnega celice

Solarna celica je osnovna enota sistema za generiranje solarnih energij, kjer se električna energija neposredno izlušči iz svetlobne energije brez kakršnekoli posredniškega procesa. Delovanje solarnih celic je odvisno od fotovoltačnega učinka, zato so tudi znane kot fotovoltačne celice. Solarna celica je bistveno polprevodniško napravo. Solarna celica proizvaja elektriko, ko jo svetlobo obseže, in napih ali potencialna razlika, ki se vzpostavi na stikališčih celice, je fiksirana na 0,5 volt in je skoraj neodvisna od intenzitete padajoče svetlobe, medtem ko je kapaciteta toka celice skoraj sorazmerna s intenziteto padajoče svetlobe in površino, ki je izpostavljena svetlobi. Vsaka solarna celica ima en pozitivni in en negativni terminal, podobno kot vse druge vrste baterijskih celic. Tipično ima solarna ali fotovoltačna celica negativni prednji stik in pozitiven zadnji stik. Polprevodniški p-n prehod je v sredini teh dveh stikal.

Ko sončna svetloba pada na celico, nekateri fotoni svetlobe so absorbirani s solarno celico. Nekateri izmed absorbiranih fotonov bodo imeli energijo večjo od energijskega koraka med valentno pasmo in provodilskim pasmom v polprevodniškem kristalu. Tako en valentni elektron dobiva energijo od enega fotona in postane vzbuđen ter preskoči iz vezave in ustvari par elektron-luka. Ti elektroni in luknje e-h parov so imenovani svetlobno generirani elektroni in luknje. Svetlobno generirani elektroni blizu p-n prehoda se premaknejo na stran n-tipa prehoda zaradi elektrostatične sile pojačka preko prehoda. Podobno se svetlobno generirane luknje, ustvarjene blizu prehoda, premaknejo na stran p-tipa prehoda zaradi iste elektrostatske sile. Na ta način se vzpostavi potencialna razlika med dvema stranema celice in, če sta te dve strani povezani z zunanjo vezjo, bo tok začel teči od pozitivnega do negativnega stikala solarnih celic. To je osnovni delovanjski princip solarnih celic, zdaj bomo razpravljali o različnih parametroh solarnih ali fotovoltačnih celic, na katerih je odvisna ocena solarnega panela. Med izbiro določene solarni celice za specifičen projekt je bistveno poznavanje ocen solarnega panela. Ti parametri nam povedo, kako učinkovito lahko solarna celica pretvori svetlobo v elektriko.

Kratki zaprti tok solarnih celic

Največji tok, ki ga lahko solarna celica dostavlja, brez da bi škodovala svoji konstrukciji. Meri se z kratkim zaprtjem stikališč celice v najbolj optimiziranih pogojih celice za proizvodnjo največjega izhoda. Izraz optimizirani pogoji uporabljam, ker za fiksno izpostavljeno površino celice hitrost proizvodnje toka v solarni celici odvisna tudi od intenzitete svetlobe in kota, pod katerim svetloba pada na celico. Ker proizvodnja toka odvisna tudi od površine celice, izpostavljene svetlobi, je bolje izraziti maksimalno gostoto toka namesto maksimalnega toka. Maksimalna gostota toka ali kratki zaprti tok gostote ocene ni nič drugega kot razmerje med maksimalnim ali kratkim zaprtim tokom in izpostavljeno površino celice.

Kjer je Isc kratki zaprti tok, Jsc maksimalna gostota toka in A površina solarnih celic.

Odkriti krmilni napon solarnih celic

Meri se z merjenjem napona na stikališčih celice, ko ni nobenega obremenitve povezanega z celico. Ta napon je odvisen od tehnologij proizvodnje in temperature, toda ne precej od intenzitete svetlobe in površine, izpostavljene svetlobi. Običajno je odkriti krmilni napon solarnih celic skoraj enak 0,5 do 0,6 volt. Običajno se označuje z Voc.

Točka maksimalne moči solarnih celic

Maksimalna električna moč, ki jo lahko ena solarna celica dostavi pri standardnih testnih pogojih. Če narišemo karakteristike v-i solarnih celic, bo maksimalna moč nastopila v prevojnem točki karakteristične krivulje. To je prikazano v karakteristikah v-i solarnih celic z Pm.

Tok pri točki maksimalne moči

Tok, pri katerem nastopa maksimalna moč. Tok pri točki maksimalne moči je prikazan v karakteristikah v-i solarnih celic z Im.

Napon pri točki maksimalne moči

Napon, pri katerem nastopa maksimalna moč. Napon pri točki maksimalne moči je prikazan v karakteristikah v-i solarnih celic z Vm.

Izpolnjalni faktor solarnih celic

Razmerje med produktom toka in napona pri točki maksimalne moči in produktom kratkega zaprtga toka in odprtega krmilnega napona solarnih celic.

Učinkovitost solarnih celic

Definirana je kot razmerje med maksimalnim električnim izhodom in radiacijskim vhodom moči v celico in je izražena v odstotkih. Praviloma se trdijo, da je radiacijska moč na Zemlji okoli 1000 vatov na kvadratni meter, zato, če je izpostavljena površina celice A, bo skupna radiacijska moč na celici 1000 A vatov. Zato se učinkovitost solarnih celic lahko izrazi s

Izjava: Spoštujte original, dobri članki so vredni deljenja, če je kršenje avtorskih pravic, se obrnite za brisanje.