İçerik
Fotovoltaik güneş pilleri, güneş ışığından enerjiyi emer ve elektrik enerjisine dönüştürür. Sürecin çalışması için güneş ışığının onu güneş hücresi malzemesine sokması ve emilmesi ve enerjinin güneş hücresinden çıkması gerekir. Bu faktörlerin her biri bir güneş pilinin verimini etkiler. Bazı faktörler büyük ve küçük güneş pilleri için aynıdır, ancak boyutlarına göre değişkenlik gösteren bazı faktörler vardır. Değişen faktörler, daha küçük güneş hücrelerinin daha büyük benzerlerinden daha verimli olmalarını kolaylaştırır.
verim
Verimliliği tanımlamanın birkaç farklı yolu vardır. Tüketici bakış açısından en mantıklı olan, üretilen elektrik enerjisinin, güneş pili bölgesine çarpan toplam güneş ışığı enerjisine oranıdır. Pek çok güneş pili türü vardır. Çok işlevli hücreler çok pahalıdır, ancak yüzde 40 verimli mahallede olabilir. Silikon hücreler yüzde 13 ila 18 oranında etkili iken, "ince film" hücreleri olarak adlandırılan diğer yaklaşımlar yüzde 6 ila 14 arasında verimlidir. Hücrenin materyali, tasarımı ve yapısı, verimlilikten büyüklükten çok daha fazla etkiye sahiptir.
Işık Almak
Bir güneş pilinin verimliliğini belirleyen ilk faktör, onu güneş pilinin malzemesi haline getiren ışık miktarıdır. Bir güneş pili yüzeyinin, devreyi tamamlamak ve gücü kesmek için bir çeşit elektrik teması olması gerekir. Bu elektrotlar güneş ışığının emici malzemeye ulaşmasını engeller. Ne yazık ki, güneş hücresinin kenarına sadece küçük elektrotlar koyamazsınız, çünkü o zaman güneş pili malzemesinde direnç için fazla elektrik kaybedersiniz. Bunun anlamı eğer büyük bir güneş hücreniz varsa - yaklaşık 5 inç kare diyelim - yüzeyi engelleyen ve elektriği engelleyen birkaç elektrotun olması gerektiğidir. Güneş piliniz bir inç yarım santim ise elektrotlarla kaplanmış yüzeyin daha küçük bir yüzdesi ile alabilirsiniz.
Işık Giriş, Elektron Çıkışı
Güneş ışığı, güneş pili malzemesine girdiğinde, malzemedeki bir elektron ile etkileşime girinceye kadar ilerleyecektir. Elektron güneş ışığının enerjisini emerse, ona bir destek verilir. Diğer elektronlara çarparak bu enerjiyi kaybedebilir. Çoğunlukla, bu güneş pilinin boyutuna bağlı değildir. Sadece bileşimine ve tasarımına bağlıdır. Bununla birlikte, elektronların yarı iletken malzemede daha ileri gitmeleri gerekiyorsa, daha büyük olasılıkla enerji kaybedebilir. Elektrotlara olan mesafeyi küçülterek elektronun enerjisini kaybetme olasılığı düşüktür. Daha büyük hücreler daha fazla elektrot ile tasarlandığından, mesafe yaklaşık olarak aynı olur, bu nedenle güneş pili boyutunda bu çok fazla değişmez.
Güneş pili boyutu
Direnç, bir elektronun bir devreden geçmesinin ne kadar zor olduğunun bir ölçüsüdür. Her şey eşit olduğunda, kısa mesafe daha düşük direnç oluşturur, böylece daha küçük hücreler daha az enerji harcar ve biraz daha verimli olur. Tüm bu etkiler daha büyük hücrelere göre daha küçük hücreleri tercih etmesine rağmen, verimlilik üzerinde çok küçük etkiler. Güneş pilleri yalnızca bir araya geldiklerinde gerçekten işe yaradıklarından, genellikle daha büyük hücreleri kullanmak mantıklıdır, bu nedenle çok fazla montaj çalışması yapmanız gerekmez. Tipik olarak, silikon güneş hücreleri, ürettikleri ham silikonun boyutuna uyacak şekilde yaklaşık 5 veya 6 inç karedir. Daha sonra bir taraftaki panellerde bir araya getirilirler.