Enkelt uttryckt kan effektiviteten hos en solcellsmodul beskrivas som omvandlingshastigheten från solljus till elektricitet. Typiska pv-moduleffektiviteter ligger i intervallet 15% till 20%, medan de mest effektiva solcellsmodulerna på marknaden är lite över 22% effektiva. Vissa laboratorieprototyper har nått effektivitetsvärden över 40 procent, men de är fortfarande oöverkomligt dyra och otillgängliga för kommersiellt bruk.
Effektiviteten hos en solcellsmodul beskriver hur mycket solljus som omvandlas till elektricitet. Till exempel, om en panel med 20% effektivitet placeras under 1000 watt solljus, kommer den att producera 200 watttimmar el per timme.
Om solcellsmoduler av olika märken alla utsätts för samma solljus kommer solcellsmodulen med högsta effektivitet att generera den största mängden el (Kwh) per dag.
1. Varför är effektiviteten så låg?
Effektiviteten hos solcellsmoduler missförstås ofta. Naturgaskraftverk är över 50 procent effektiva, och solpaneler verkar vara mycket ineffektiva på 20 procent. Men om du kan inse dessa kanske du kan förstå:
Naturgas, fossila bränslen etc. all utsläppskapacitet under kontrollerade förhållanden, och minska energiförlusten så mycket som möjligt och omvandla arbete till el.
Solcellsmodulen omvandlar en del av ljuset till elektricitet när solljuset normalt lyser på modulens yta. Vissa våglängder av solljus har inte kraftgenereringskapacitet eller kraftgenereringskapacitet är mycket låg, och vissa infraröda ljus har bättre värmegenereringseffekt, och värmegenerering kommer att påverka den fotoelektriska omvandlingseffektiviteten. Så vad solcellsmoduler kan göra är att absorbera så mycket ljus som möjligt, men kan inte använda allt.
Dessutom måste värmekraft köpa fossila bränslen, som producerar utsläpp vid förbränning, medan solljuset som gör det möjligt för solcellsmoduler att fungera är fritt och rent.
Solcellsmoduler kritiseras ofta för att vara ineffektiva, och en 1000-wattsmodul, med en konverteringseffektivitet på 20%, verkar slösa bort 800 watt. Tänk dock på att innan det inte fanns några solcellsmoduler slösade vi bort alla 1000 watt solljus!
Det skulle vara sant att säga att solcellsmoduler får sin kraft från rikliga resurser som annars skulle slösas bort. Jämfört med mängden resurser är dessutom fossila bränslens resurser begränsade, och gruvdriften kräver kostnader, och all ineffektivitet kommer dessutom att leda till slöseri med bränsle, driftskostnader och mer växthusgaser.
Även om omvandlingseffektiviteten hos solcellsmoduler bara är ca 20%, är resursen för dess nämnare solljus obegränsad, och den enda begränsningen är att golvytan kan vara större, så forskare försöker förbättra effektiviteten och spara kostnader så mycket som möjligt.
Även om solcellsmodulerna befinner sig i den nedre änden av effektivitetsklassen påverkar det inte användningen av solenergi. I praktiken innebär lägre konverteringseffektivitet ofta att solsystem kräver billigare investeringar och potentiellt kortare återbetalningsperioder. Högre effektivitet innebär vanligtvis mer avancerad teknik, och kommer därför med högre priser. I det här fallet måste du se till att de extra besparingarna kan kompensera för den extra kostnaden. De solcellsmoduler som uppnår högsta ROI och kortast återbetalningsperiod är inte nödvändigtvis de mest effektiva.
2. Hur beräknar man effektiviteten hos solcellsmoduler?
Effektiviteten hos solcellsmoduler beräknas genom en uppsättning standardtestvillkor (STC), som används inom hela solindustrin. De testades under laboratorieförhållanden med en ljuskälla på 1 000 watt per kvadratmeter och en solcellsmoduls yttemperatur på 25 °C. På samma sätt måste testljuskällan helt simulera solljus som sprider sig genom atmosfären.
Vid installation av solcellsmoduler i hem och företag skiljer sig fältförhållandena från idealiska laboratorieförhållanden. Till följd av detta skiljer sig de faktiska effektivitetsvinster som erhålls av solcellsmoduler från laboratorieeffektivitet. Standardeffektivitetsklassificeringar är dock användbara för att jämföra solcellsmoduler under samma förhållanden.
Solcellsmoduler kan också testas under andra förhållanden som kallas NOCT, som representerar cellens nominella driftstemperatur. Dessa villkor är utformade för att simulera typiska projektplatser, och NOCT-effektivitetstestet tar hänsyn till faktorer som ignoreras i STC-testet. Tänk dock på att båda är referensvärden för paneleffektivitet. För att förstå den exakta prestanda som en solpanel kan uppnå i ditt hem måste du skaffa en professionell design baserad på en utvärdering på plats.
Dessutom anger CQC-certifieringen för solcellsmodulledare också nivån på energieffektivitetsprodukter. Beräkningen av modulens konverteringseffektivitet skiljer sig från batteriets konverteringseffektivitet, eftersom modulen innehåller några överflödiga andra områden än cellen, till exempel ramen och gapet mellan cellerna. Vänta. Effektivitetsgraden för denna produkt kan kännas från CQC PV Module Leader Certificate.
3. Du kan också öka energigenereringseffektiviteten för dina moduler
Med utvecklingen av solcellstillverkningsteknik har solcellsmoduler blivit effektivare. Denna faktor ligger utanför husägares och företags kontroll med hjälp av komponenter. Men smarta designbeslut kan också förbättra solsystemens effektivitet.
Vinkeleffektiviteten för solcellsmoduler är en mycket viktig faktor i designprocessen. Orienteringen av solcellsmoduler påverkar effektgenereringseffektiviteten, och om de placeras i bästa position, den bästa lutningen, kommer det att öka kraftgenereringen:
Solcellsmoduler som tar emot solljus framifrån genererar mer kraft än de som får solljus diagonalt. Helst bör komponenterna ha en orientering som maximerar effektiviteten i direkt solljus.
Solenergiföretag använder en mängd olika programvarulösningar för att beräkna vinkeln på solcellsmoduler för maximal effektivitet. Om du bor på norra halvklotet får tak i söderläge vanligtvis mest solljus, exklusive skuggningsfaktorn för hinder. För länder på södra halvklotet är ett tak i norrläge bäst.
Markmonterade solcellsmoduler har större flexibilitet i orienteringen, vilket gör att fästet kan justeras i enlighet därmed genom att beräkna den exakta vinkeln som maximerar kraftgenereringen från fästets orientering och konsolens spårningsprestanda.
Det är mycket viktigt att samarbeta med ett kvalificerat solcellsföretag, det är viktigt att välja rätt produkt och kontrollera produktcertifieringen, eftersom installationskvaliteten är lika viktig som kvaliteten på solcellsmodulerna.