Funktioniert ein Sonnenkollektor, wenn es zu kalt wird?

Solarzellen produzieren bei kalten Temperaturen mehr Leistung.

Ein Solarpanel h√∂rt nicht auf zu arbeiten, wenn es kalt wird. In der Tat ist extreme Hitze eine gr√∂√üere Gefahr f√ľr das Funktionieren eines Solarpanels als extreme K√§lte. Wenn die Temperatur steigt, produzieren Sonnenkollektoren weniger Energie f√ľr eine bestimmte Menge an Sonnenenergie. Umgekehrt, wenn es k√§lter wird, produzieren Sonnenkollektoren mehr Energie.

Im Inneren des Sonnenkollektors

Solarzellen erzeugen Elektrizität, wenn die Elektronen in den Atomen der Zelle durch Energie im Sonnenlicht angeregt werden. Die äußersten Elektronen in den Atomen existieren auf einem Energieniveau, das als Valenzband bezeichnet wird. Wenn sie genug Energie vom Sonnenlicht bekommen, springen die Elektronen auf ein Energieniveau, das Leitungsband genannt wird. Wenn eine Zelle erhitzt wird, nimmt die Differenz zwischen dem Valenzband und dem Leitungsband ab. Während die Elektronen bei heißer Temperatur leichter freigesetzt werden können, transportieren sie daher weniger Energie, wenn sie freigesetzt werden.

Spannung, Strom und Leistung

Spannung ist die elektrische Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten. Strom ist das Ma√ü f√ľr den Stromfluss durch eine Einheitsfl√§che. Leistung ist das Produkt von Spannung und Strom. Wenn eine Zelle kalt wird, steigt die Spannung an, w√§hrend der Strom abnimmt. Jedes Elektron tr√§gt mehr Energie, aber weniger Elektronen flie√üen. Der Anstieg der Spannung ist gr√∂√üer als der Stromabfall. Daher steigt die Leistungsabgabe. Wenn die Zelle hei√ü wird, nimmt die Spannung ab, aber der Strom steigt. Auch hier ist die Spannungs√§nderung gr√∂√üer als die Strom√§nderung. Daher nimmt die Leistung ab.

Effizienzänderung mit Temperatur

Die Effizienz eines Solarpanels ist das prozentuale Ma√ü f√ľr die Ausgangsleistung des Panels im Verh√§ltnis zur verf√ľgbaren Gesamtsonnenenergie. Zum Beispiel w√ľrde eine 15-Prozent-Platte aus einer verf√ľgbaren 1.000-Watt-Solarenergie, die ihre Oberfl√§che erreicht, 150 Watt erzeugen. Die Effizienz eines Paneels nimmt um etwa 0,05 Prozent f√ľr jeden Temperaturanstieg von einem Grad Celsius ab. Umgekehrt erh√∂ht sich die Effizienz eines Panels um 0,05 Prozent f√ľr jeden Temperaturabfall von einem Grad Celsius.

Faktoren, die die Zellentemperatur beeinflussen

Nur weil es drau√üen kalt ist, hei√üt das nicht, dass das Panel selbst kalt ist. Solarzellen geben etwas Energie als W√§rme frei. Abh√§ngig von der Art und Weise, in der das Paneel montiert wird, und der Umgebungsluftbedingungen kann diese Hitze die Betriebstemperatur des Paneels beeinflussen. Zum Beispiel l√ľftet eine auf dem Dach montierte Platte nicht die Hitze, ebenso wenig wie eine freistehende. Dies erh√∂ht die W√§rme des Paneels und verringert somit den Wirkungsgrad. Der Wind dagegen tr√§gt W√§rme von den Zellen ab. Daher ist ein kalter, windiger Tag ideal, um Solarstrom zu erzeugen. Dies erh√∂ht die Leistungsabgabe des Panels und dissipiert die Eigenw√§rme des Panels.

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