In questo post analizzeremo le variabili che intervengono nelle prestazioni e nell’efficienza energetica in un clda o pannello solare
Prestazioni ed efficienza energetica
in una cella o pannello solare
1. Introduzione
I pannelli solari producono energia elettrica per dimensione, efficienza e secondo per la quantità di luce ricevuta.
L’ efficienza qui è la quantità di energia che si ottiene, la quantità di Watt o Watt che sfruttano il pannello solare fotovoltaico o le celle solari, espressa in Watt / m² o Watt / ft² , ovvero le prestazioni di generazione di energia elettrico di una cella solare o di un pannello solare fotovoltaico.
Una maggiore efficienza significa che verrà prodotta più energia elettrica per una determinata serie di dimensioni.
L’alta efficienza è importante perché è richiesta una struttura di montaggio inferiore, meno cavi, area del tetto, meno area del terreno.
A una maggiore efficienza i costi di installazione sono inferiori.
2. Da cosa dipende l’efficienza di un pannello fotovoltaico?
Dipende principalmente dai seguenti dettagli tecnici:
2.1) Le dimensioni del pannello ( area libera rivolta verso il sole) e la temperatura ambiente.
2.2) Della qualità delle celle che costituiscono il pannello. Non tutti gli strati di celle o celle fotovoltaiche hanno l’apparente rugosità per far rimbalzare i raggi del sole o perdersi nell’ambiente e non nella cella fotovoltaica.
2.3) Della quantità di luce solare che raggiunge la superficie ( area ) del pannello. Si noti che non tutti i fotoni dei raggi solari sono alloggiati sulla superficie delle celle che compongono il pannello fotovoltaico.
2.4) Della quantità di irraggiamento ( G ) che viene influenzato sulle celle del pannello solare fotovoltaico (kWh / m²).
2.5) Della tensione del pannello nel punto di massima potenza del pannello ( Vmp ).
2.6) Della corrente nel punto della sua massima potenza ( Imp ).
2.7) Della sua massima tensione a circuito aperto ( Voc ).
2.8) Della sua massima corrente di corto circuito ( Isc ).
3. Curva corrente e curva di tensione elettrica
La curva formata dai valori di » intensità di corrente (I) » e » tensione di tensione (V) » ci supporta edidatticamente per una migliore comprensione della qualità della produzione di energia nei pannelli fotovoltaici.
Prendere nota dei valori operativi massimi e dei risultati misurati in un circuito chiuso.
È un modo grafico per vedere l’efficienza in condizioni di temperatura e radiazione normali, da altri chiamate Condizioni di misurazione standard (EMF)
- Irradianza a 1.000 watt per metro quadrato.
- Temperatura nella cella a 25 ° C.
- Perpendicolarità della caduta dei raggi solari verso i moduli.
- Spettro della luce solare a una massa d’aria (MA) pari a 1,5.
4. Fattore di forma (FF)
È un fattore che funge da dato per trovare l’efficienza di una cella o di un pannello fotovoltaico. È la » relazione tra la potenza massima teorica e la potenza reale misurata al momento solare «, perché come abbiamo visto nel punto precedente, non tutte le apparecchiature sono nelle condizioni indicate (1.000 Wm², 25 ºC).
Graficamente, come possiamo vedere sopra, si può interpretare il Fattore di forma è la relazione tra le aree dei punti: Ipmax-0 (zero) -Vpmax e Pmax [area della linea rossa) nel numeratore e l’area (più grande) che si formerebbe punti Isc-0 (zero) -Voc e sopra la sua intersezione che non è disegnata nel denominatore.
Per facilitare i loro calcoli, gli esperti raccomandano che questi dati FF siano sempre inferiori all’unità in base alla qualità della cella:
- FF nelle celle cristalline varia da 0,70 a 0,85
- La FF nelle cellule amorfe varia da 0,50 a 0,70
5. Efficienza di una cella solare fotovoltaica
Le prestazioni di una cella sono il valore dell’energia elettrica utilizzata dall’energia solare totale influenzata sulla superficie di questa cella.
Resta inteso che non tutta la luce solare viene convertita in elettricità. Pertanto, ogni cella o ciascun pannello solare può essere visto in base alla sua efficienza rappresentata dal simbolo greco (‘eta’).
Dove «G» è l’irradiamento che colpisce la cella in condizioni normali pari a 1.000 W / m² e «Area» è la superficie della cella in m².
6. Pertanto:
- Ciò che viene convertito in energia elettrica è quindi noto come potenza massima o energia solare di picco il cui valore è correlato al grado di efficienza delle celle .
- L’efficienza di una cella solare ? “, La percentuale di energia convertita in energia elettrica della luce solare totale assorbita da un pannello, quando una cella solare è collegata a un circuito elettrico.
- Per calcolare il comando » Efficienza di una cella solare » tre dati utilizzati di frequente: a) Fattore di forma (FF), b) Tensione o tensione in circuito aperto (Voc) ec) Intensità di corrente di corto circuito (Isc ).