منوی محتوا
● مقدمه
● کارآمدترین طرح های خورشیدی در حال حاضر در دسترس است؟
● پانل های خورشیدی اکسید تونل (TOPCON)
● پرسش
>> 1. عوامل اصلی مؤثر بر کارآیی پانل های خورشیدی چیست؟
>> 2. آیا می توان پس از نصب ، کارایی پانل های خورشیدی بهبود یافت؟
>> 3. چگونه دما بر کارایی پانل های خورشیدی تأثیر می گذارد؟
>> 4. آیا تفاوت در کارآیی بین انواع مختلف پانل های خورشیدی وجود دارد؟
>> 5. سایه زنی چگونه بر کارایی پانل های خورشیدی تأثیر می گذارد؟
انتخاب مواد به طور قابل توجهی بر کارایی پانل های خورشیدی تأثیر می گذارد. مواد مختلف توانایی های مختلفی برای جذب نور خورشید ، تبدیل فوتون ها به الکترون ها و انجام برق دارند. به عنوان مثال ، مواد نیمه هادی با کیفیت بالا مانند سیلیکون مونوکریستالی می توانند به عنوان یک ساختار مرتب تر ، به راندمان تبدیل بالاتری برسند و این امر باعث تحرک بهتر الکترونی می شوند. در مقابل ، برخی از مواد ارزان تر ممکن است میزان جذب کمتری یا نوترکیبی بیشتر الکترون ها و سوراخ ها داشته باشند و باعث کاهش کارایی کلی پانل های خورشیدی می شوند. علاوه بر این ، مواد مورد استفاده در ساخت و ساز پانل ، مانند مواد محصور سازی و لایه های رسانا ، همچنین می تواند عواملی مانند دوام و تلفات الکتریکی را تحت تأثیر قرار دهد ، که به نوبه خود بر کارآیی بلند مدت پانل های خورشیدی تأثیر می گذارد.
ظرفیت جذب نور
ضریب جذب: مواد با ضریب جذب بالا می توانند فوتون های بیشتری را در طول مسیر کوتاه تر جذب کنند. به عنوان مثال ، در مقایسه با سیلیکون کریستالی ، مواد Perovskite ضریب جذب بالاتری در محدوده نور مرئی دارند. این باعث می شود سلولهای خورشیدی Perovskite بتوانند با یک لایه فعال نازک تر به راندمان جذب نور بالا دست یابند ، بنابراین باعث بهبود کارایی کلی پانل های خورشیدی می شود.
عرض باند: باند یک ماده ، دامنه طول موج نور را که می تواند جذب کند تعیین می کند. مواد نیمه هادی با یک باند مناسب می توانند با طیف خورشیدی به طور مؤثرتر مطابقت داشته باشند. سیلیکون کریستالی دارای یک باند در حدود 1.1 ولت است که به آن اجازه می دهد تا بخش قابل توجهی از طیف خورشیدی را جذب کند ، اما هنوز برخی از طول موج وجود دارد که نمی تواند از آن استفاده کند. در مقابل ، برخی از مواد جدید مانند نقاط کوانتومی می توانند با تغییر اندازه و ترکیب آنها ، باند را تنظیم کنند ، و به طور بالقوه به جذب کارآمدتر طیف خورشیدی می رسند.
تحرک حامل: مواد تحرک حامل بالا به الکترون ها و سوراخ ها اجازه می دهد تا به سرعت در نیمه هادی حرکت کنند و احتمال نوترکیبی را کاهش می دهند. به عنوان مثال ، در برخی از مواد سیلیکون تک کریستالی با خلوص بالا ، تحرک الکترونی نسبتاً زیاد است ، به این معنی که حامل های فوتوژن زده می توانند به سرعت توسط الکترودها جمع آوری شوند و باعث افزایش راندمان تبدیل پنل خورشیدی می شوند.
میزان نوترکیبی: موادی با سرعت نوترکیبی پایین می توانند اطمینان حاصل کنند که حامل های بیشتر فوتوژن می توانند به الکترودها برسند و در هدایت فعلی شرکت کنند. برخی از نیمه هادی های ترکیبی III-V ، مانند گالیم آرسنید (GAAS) به دلیل ساختار کریستالی عالی و خصوصیات الکترونیکی ، میزان نوترکیبی نسبتاً کمی دارند. این امر باعث می شود پانل های خورشیدی مبتنی بر GAAS بتوانند به راندمان تبدیل بالا ، به ویژه در شرایط نور با شدت بالا دست یابند.
مقاومت در برابر عوامل محیطی
ثبات: مواد پایدار می توانند عملکرد خود را در طی یک دوره طولانی حفظ کنند و از عملکرد کارآمد طولانی مدت پانل های خورشیدی اطمینان حاصل کنند. سیلیکون کریستالی بسیار پایدار است و می تواند 25 سال یا بیشتر در شرایط مختلف محیطی عملکرد خوبی داشته باشد. در مقابل ، برخی از مواد پروسكیت مستعد تخریب تحت رطوبت زیاد ، درجه حرارت بالا یا شرایط نور هستند كه این امر بر راندمان بلند مدت و قابلیت اطمینان پانل های خورشیدی تأثیر می گذارد.
خواص ضد خوردگی و ضد آب: موادی با ضد خوردگی خوب و خاصیت ضد آب و هوای می توانند در برابر فرسایش محیط فضای باز مقاومت کنند. به عنوان مثال ، مواد محصور سازی پانل های خورشیدی ، مانند کوپلیمر اتیلن وینیل استات (EVA) ، نقش مهمی در محافظت از اجزای داخلی در برابر رطوبت ، اکسیژن و اشعه ماوراء بنفش دارند. مواد با کیفیت بالا EVA می توانند دوام پانل های خورشیدی را بهبود بخشند و راندمان خود را با گذشت زمان حفظ کنند.
کارآمدترین طرح های خورشیدی در حال حاضر در دسترس است؟
در حال حاضر ، برخی از کارآمدترین طرح های پانل خورشیدی به شرح زیر است:
تابلوهای خورشیدی پشتی
سری Maxeon's Maxeon 7: پانل های سری Maxeon 7 دارای راندمان 24.1 ٪ هستند. آنها فناوری تماس با پشتی (IBC) را اتخاذ می کنند. با جابجایی الکترودها به قسمت پشت سلول خورشیدی ، می توان از سطح جلوی سلول برای جذب نور به طور کامل استفاده کرد و از از دست دادن سایه ناشی از بوس های موجود در سطح جلو جلوگیری کرد و در نتیجه باعث افزایش راندمان جذب نور می شود. علاوه بر این ، استفاده از بسترهای سیلیکون از نوع N از نوع N همچنین به بهبود کارآیی حمل و نقل حامل و کاهش تلفات نوترکیبی کمک می کند.
پانل های خورشیدی (HJT)
Hiku 6 Canadian Solar's Top Hiku 6: پانل های برتر Hiku 6 Canadian Solar به بازده 23 می رسند. 0 ٪. سلولهای خورشیدی HJT یک ساختار منحصر به فرد دارند که یک بستر سیلیکون کریستالی را با فیلم های نازک سیلیکون آمورف ترکیب می کند. این ساختار نوترکیبی رابط حامل ها را کاهش می دهد و از خواص انفعال سطح عالی برخوردار است که می تواند راندمان جمع آوری حامل های فوتوژن را بهبود بخشد. علاوه بر این ، پانل های خورشیدی HJT دارای راندمان جذب نور بالا در دامنه طیفی گسترده و عملکرد پاسخ کم نور هستند.
پانل های خورشیدی اکسید تونل (TOPCON)
Tiger Neo Jinko Solar's Neo: سری Tiger Neo Jinko Solar دارای راندمان 23 است. {1}} ٪. فناوری TOPCON یک لایه اکسید تونل نازک و یک لایه سیلیکون پلی کریستالی دوپ شده در پشت ویفر سیلیکون تشکیل می دهد. این ساختار می تواند به طور موثری سطح عقب سلول خورشیدی را منتقل کند ، نوترکیبی حامل را کاهش داده و ولتاژ مدار باز و راندمان تبدیل سلول خورشیدی را بهبود بخشد. علاوه بر این ، پانل های خورشیدی TOPCON دارای ویژگی های دمای بهتری هستند و می توانند راندمان نسبتاً بالایی را در محیط های درجه حرارت بالا حفظ کنند.
پانل های خورشیدی پشت سر هم
سری Neostar Aiko Solar: سری Neostar Aiko Solar از فناوری سلول All-Back Contact (ABC) استفاده می کند ، با نسل 2 دارای راندمان 23.8 ٪ و نسل 3 ، قرار است در سال 2025 منتشر شود ، انتظار می رود بیش از 24.2 ٪ باشد. پانل های خورشیدی پشت سر هم ، همچنین به عنوان پانل های خورشیدی چند منظوره ، لایه های نیمه هادی پشته با باند های مختلف. هر لایه فوتون هایی با طول موج خاص را جذب می کند ، و امکان ضبط جامع تر طیف خورشیدی و افزایش راندمان تبدیل فوتوالکتریک را فراهم می کند.
پانل های خورشیدی میدان عقب
سری Tiger Black Tiger Recom Tech: سری Tiger Black From Recom Tech 23.6 ٪ راندمان دارد. آنها از یک معماری سلول جدید در تماس با تماس استفاده می کنند. با بهینه سازی طراحی میدان پشتی ، نوترکیب حامل ها در سطح پشت سلول خورشیدی کاهش می یابد و راندمان جمع آوری حامل ها بهبود می یابد. طراحی میدان سطح عقب همچنین می تواند توانایی سلول خورشیدی را برای مقاومت در برابر میرایی ناشی از نور و بهبود ثبات و کارآیی پنل خورشیدی تقویت کند.
1.Q: عوامل اصلی مؤثر بر کارآیی پانل های خورشیدی چیست؟
A: عوامل اصلی شامل نوع مواد نیمه هادی مورد استفاده (مانند مونوکریستالی ، پلی کریستالی یا مواد فیلم نازک) ، کیفیت تولید ، زاویه بروز نور خورشید ، دما و وجود سایه زنی است. مواد با کیفیت بالا با تولید و حمل و نقل جفت سوراخ الکترونیکی بهتر ، زاویه نصب بهینه و مدیریت مناسب دما می تواند باعث افزایش کارایی شود.
2.Q: آیا می توان کارایی پانل های خورشیدی را بعد از نصب بهبود بخشید؟
A: در بعضی موارد ، بله. تمیز کردن منظم برای از بین بردن گرد و غبار ، خاک و آوار می تواند جذب نور را بهبود بخشد. علاوه بر این ، استفاده از سیستم های ردیابی خورشید می تواند اطمینان حاصل کند که پانل ها همیشه عمود بر پرتوهای خورشید هستند و میزان نور آفتاب مورد نظر خود را افزایش می دهند و به طور بالقوه باعث بهبود کارایی می شوند. با این حال ، راندمان اساسی تعیین شده توسط مواد و تولید بدون تعویض پانل ها به طور مستقیم قابل افزایش نیست.
3.Q: دما چگونه بر کارایی پانل های خورشیدی تأثیر می گذارد؟
A: پانل های خورشیدی به طور کلی در دماهای پایین کارآمدتر هستند. با افزایش دما ، خواص الکتریکی مواد نیمه هادی تغییر می کند و منجر به افزایش مقاومت و نوترکیبی جفت سوراخ الکترونی بیشتر می شود. این تعداد الکترون های موجود برای نسل فعلی را کاهش می دهد ، بنابراین کارایی پانل را کاهش می دهد. به عنوان مثال ، برای پانل های سیلیکون کریستالی ، راندمان می تواند در حدود {0}} 5 ٪ برای هر 1 درجه افزایش دما بالاتر از شرایط تست استاندارد کاهش یابد.
4.Q: آیا تفاوت در کارآیی بین انواع مختلف پانل های خورشیدی وجود دارد؟
A: بله پانل های خورشیدی سیلیکون مونوکریستالی معمولاً دارای راندمان بالاتری هستند ، که اغلب از 15 ٪ {1}}} یا بیشتر است. آنها از یک ساختار کریستالی واحد ساخته شده اند که امکان حرکت بهتر الکترون را فراهم می کند. پانل های سیلیکون پلی کریستالی کمی کارآمدتر هستند ، به طور معمول با کارآیی در محدوده 13 ٪ {3}} ٪ ، به دلیل ساختار چند کریستالی خود با مرزهای دانه ای بیشتر که می توانند الکترون ها را پراکنده کنند. پانل های خورشیدی فیلم نازک ، مانند آنهایی که از کادمیوم تلورید (CDTE) یا مس سلنید گالیوم ایندیم (CIG) ساخته شده اند ، دارای کارآیی هستند که می توانند بسته به فناوری و کیفیت تولید ، از حدود 10 ٪ {5}} ٪ متفاوت باشند.
5.Q: سایه زنی چگونه بر کارایی پانل های خورشیدی تأثیر می گذارد؟
A: سایه زدن می تواند تأثیر منفی قابل توجهی در راندمان پانل خورشیدی داشته باشد. حتی سایه جزئی یک سلول منفرد در یک صفحه می تواند به دلیل اثر "نقطه داغ" باعث افت شدید تولید شود. هنگامی که یک سلول سایه دار می شود ، به جای یک واحد تولید برق ، به یک بار تبدیل می شود و جریان کلی پانل توسط سلول سایه دار محدود می شود. این می تواند باعث کاهش کارایی کل تابلو ، گاهی اوقات تا 80 ٪ یا بیشتر بسته به میزان و محل سایه باشد.