Die Auswirkungen der Temperatur auf die Produktion von Solarmodulen

Sonnenlicht ist gut f├╝r Ihre Sonnenkollektoren, aber die W├Ąrme, die es tr├Ągt, ist nicht.

Photovoltaik-Solarmodule wandeln Sonnenlicht in Elektrizit├Ąt um. Je mehr Sonnenlicht, desto besser. Das stimmt nicht immer, denn Sonnenlicht besteht nicht nur aus dem Licht, das man sieht, sondern auch aus unsichtbarer Infrarotstrahlung, die W├Ąrme tr├Ągt. Ihr Solarpanel wird sehr gut funktionieren, wenn es viel Licht bekommt, aber wenn es hei├čer wird, verschlechtert sich seine Leistung.

Energie aus der Photovoltaik

Photovoltaik-Solarmodule sind Baugruppen aus einzelnen Zellen aus Halbleitermaterial. Die Spannung, die eine Solarzelle ausgibt, wird haupts├Ąchlich durch die Wahl des Halbleiters und der Details der Halbleiterschichten bestimmt. Silizium-Solarzellen - die h├Ąufigste Wahl - legen aus jeder Zelle etwa ein halbes Volt ab. Der von einer Solarzelle erzeugte Strom ist eine Funktion der auftreffenden Sonneneinstrahlung. Je mehr Sonnenlicht darauf trifft, desto mehr Strom wird es erzeugen, bis an die Grenzen der Zelle. Elektrische Leistung ist das Produkt der aktuellen Zeiten der Spannung. Ein kleines Solarpanel k├Ânnte 36 miteinander verdrahtete Zellen haben, um bei einem Strom von 2 Ampere insgesamt etwa 18 Volt zu erzeugen. Dieses Solarpanel w├Ąre f├╝r 18 Volt x 2 Ampere = 36 Watt Spitzenleistung ausgelegt. Wenn es f├╝r eine Stunde beleuchtet wird, erzeugt es 36 Wattstunden Energie.

Spannungsabfall

Solarzellenhersteller testen ihre Produkte bei Standardbedingungen von 25 Grad Celsius (77 Grad Fahrenheit) mit einer Sonneneinstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter. Die Sonneneinstrahlung ist ein Ma├č daf├╝r, wie viel Solarenergie jeden Quadratmeter senkrecht zur Sonnenrichtung trifft. Die Sonneneinstrahlung kann an klaren Tagen um die Mittagszeit mehr als 1000 Watt pro Quadratmeter betragen, wodurch Ihr Solarpanel mehr Strom erzeugt, was mehr Leistung bedeutet. Leider ist es eine andere Geschichte mit der Temperatur. Wenn die Temperaturen der Solarzellen ├╝ber 25 Grad Celsius steigen, steigt der Strom sehr leicht an, aber die Spannung nimmt schneller ab. Der Nettoeffekt ist eine Abnahme der Ausgangsleistung bei steigender Temperatur. Typische Silizium-Solarmodule haben einen Temperaturkoeffizienten von etwa -0,4 bis -0,5 Prozent. Dies bedeutet, dass f├╝r jedes Grad Celsius ├╝ber 25 die Leistungsabgabe von dem Array um diesen Prozentsatz fallen w├╝rde. Bei 45 Grad Celsius (113 Grad Fahrenheit) w├╝rde ein 40-Watt-Solarpanel mit einem Temperaturkoeffizienten von -0,4 weniger als 37 Watt erzeugen.

Offset Temperatur

Ihre Solarpanel-Leistung wird f├╝r 25 Grad Celsius angegeben und sinkt mit steigender Temperatur. Zum Gl├╝ck steigt es mit fallender Temperatur wieder an. Wenn Sie in einer gem├Ą├čigten Region sind, wird die Leistung, die Sie in der Sommerhitze verlieren, an k├╝hlen, klaren Wintertagen zur├╝ckgegeben. Wenn Ihnen das nicht genug Trost ist, k├Ânnen Sie Ihre Solaranlage auch bauen, um die nat├╝rlichen K├╝hleffekte von Windkanalstr├Âmungen zu nutzen, um die W├Ąrme von Ihren Sonnenkollektoren abzuleiten. F├╝r auf dem Dach montierte Systeme kann dies so einfach sein, dass Sie sicherstellen, dass Sie zwischen den Platten und Ihrem Dach einen Abstand von 6 Zoll haben. Sie k├Ânnen die K├╝hlung aktiver nutzen, indem Sie die Verdunstungsk├Ąlte nutzen - mit der Verdunstung von Wasser k├╝hlen Sie Ihre Platten auf die gleiche Weise, wie der Schwei├č Ihre Haut an einem hei├čen Tag k├╝hlt.

Andere Solarmaterialien

Eine Alternative zu herk├Âmmlichen Silizium-Solarzellen ist die D├╝nnschichtplatte. Sie bestehen aus verschiedenen Halbleitermaterialien und ihr Temperaturkoeffizient ist nur etwa halb so gro├č wie der von Silizium. D├╝nnschichtmodule haben nicht den gleichen Wirkungsgrad wie kristalline Silizium-Photovoltaik, sind aber aufgrund ihrer geringeren Empfindlichkeit gegen├╝ber h├Âheren Temperaturen eine attraktive Option f├╝r sehr hei├če Standorte. D├╝nnschichtplatten werden genauso verwendet wie ihre kristallinen Gegenst├╝cke, aber sie sind typischerweise ein paar Prozent weniger effizient. Ihr Temperaturkoeffizient liegt im Bereich von etwa -0,2 bis -0,3 Prozent. Es gibt andere kristalline Materialien, die mit h├Âherer Effizienz als Silizium beginnen und auch einen positiven Temperaturkoeffizienten haben. Das hei├čt, sie werden besser, wenn die Temperatur steigt. Sie sind auch sehr teuer, was ihre Verwendung auf einige spezialisierte Anwendungen beschr├Ąnkt. Schlie├člich k├Ânnten sie jedoch ihren Weg in Wohnheime finden.

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