תכונות סולאריות

פאנלים סולאריים, המכונים גם פאנלים סולאריים או מודולים סולאריים, בנויים ממירים פוטו-וולטאיים נפרדים (מה שנקרא תאים סולאריים), המחוברים זה לזה בסדרות ובמעגלים מקבילים, הפועלים יחד כמקור זרם יחיד.

למעשה ניתן לראות בפאנל אחד כמקור נוכחי. נוצרים כמה פאנלים סולאריים תחנת כוח סולארית אוטונומית, שיכולים להיות קטנים (אם מדובר למשל על בית פרטי) או גדולים (אם מדברים על תחנות כוח סולאריות תעשייתיות). גודל התחנה הסולארית תלוי במטרתה ובצרכי הצרכן שלה.

לוח סולרי אחד מכיל בדרך כלל את מספר האלמנטים בכפולות של 12, כלומר: 12, 24, 36, 48, 60 או 72 תאים סולאריים. ההספק המדורג של לוח אחד כזה בדרך כלל נע בין 30 ל -350 וואט. בהתאם לכך, גודל ומשקל הלוח גדול יותר, כך עולה כוחו המדורג.

כיום היעילות האמיתית של פאנלים סולאריים העומדים לרשות צרכן רחב נע בין 17 ל 23%. ישנם עותקים נפרדים המצהירים על יעילות של עד 24%, אך ככל הנראה מדובר בחריגים והגזמות. מעבדות ברחבי העולם מחויבות לפיתוח תאים סולאריים, יעילות שלפחות התקרב ל -30% - זו תהיה תוצאה טובה מאוד עבור מקור אנרגיה מסוג זה, אם תסתכלו על הדברים באופן מציאותי.

תאים סולאריים מבוססי סיליקון, כמקור אלטרנטיבי לאנרגיה חשמלית, נבדקים בזמן, הם אמינים ובטוחים, קומפקטיים ובמחירים סבירים יחסית. תקופת פעולתם הרגילה מגיעה ל -30 שנה ואף עולה. אם כי, למען ההגינות, ראוי לציין כי תאים פוטו-וולטאיים מסיליקון משפילים לאורך זמן, הדבר מביא לירידה בכוח המתקבל בתאורה מלאה בכ -10% מהדירוג המקורי לכל 10 שנים של שימוש פעיל.

כלומר, אם בשנת 2019 נרכש פאנל סולארי חדש של 300 וואט, אז עד 2039 הוא יוכל לייצר מקסימום 240 וואט. מסיבה זו יש לחשב את הקיבולת המותקנת של המערכת עם מרווח נוכחי מסוים. באשר לאלמנטים של סרט דק, הם לא נבדקו בזמן, אך מומחים אומרים כי קצב השפלה בשנים הראשונות שלהם גבוה פי כמה מזה של יסודות סיליקון חד-גבישיים ופולי-קריסטליים.

בשימוש רגיל, אין צורך להחליף את האלמנטים ולא שום תחזוקה מיוחדת אחרת על ידי לוחות סולאריים חד-גבישיים ופולי-קריסטליים. הם קלים להתקנה, אינם מכילים חלקים נעים, לפני השטח שלהם הפונה לשמש תמיד יש ציפוי מגן חזק מכני.

מאפיין המתח הנוכחי של תאי השמש מוסר בתנאי מעבדה במהלך הייצור והוא ניתן במפרט. הבדיקה הסטנדרטית מתבצעת בקרינה של 1000 ואט / מ"ר בטמפרטורת הסביבה של 25 מעלות צלזיוס, כמו בקו הרוחב של 45 מעלות.

כאן תוכלו לראות את הנקודות הקיצוניות של מאפיין ה- I-V בהן הכוח שמורד מהסוללה הולך לאפס. מתח מעגל פתוח - Voc הוא המתח המרבי הזמין ביציאת הסוללה כאשר מעגל העומס פתוח. הזרם עם מעגל עומס קצר-מעגל - Isc - הוא, בהתאם, הזרם במתח יציאה אפס.

בפועל, הסוללה פועלת תמיד במצב אופטימלי כלשהו, ​​איפשהו באמצע בין שתי הנקודות הללו. בנקודה האופטימלית, MPP הוא כוח העומס המרבי. המתח הנקוב לנקודת ההספק המרבית מסומן על ידי Vp, והזרם המדורג עבור נקודה זו מסומן על ידי Ip. בשלב זה נקבעת גם היעילות של לוח השמש.

באופן עקרוני, הסוללה הסולארית מסוגלת לעבוד בכל נקודה במאפיין ה- I-V, אולם כדי להשיג יעילות מקסימאלית כדאי להשתמש בנקודת הספק גבוהה, כך שפאנלים סולאריים לעולם לא מזינים את העומס ישירות. כדי להשיג יעילות טובה יותר, יש לחבר בין המצבר הסולארי לסוללות (מהפך) בקר טעינה של MPPT, אשר יעבוד תמיד בנקודה של עוצמה זמינה מקסימאלית בכל עוצמת אור שמש.