Güneş Panellerinde Sıcaklık Katsayısının Önemi

Aşırı hava ve direnç

Sharp Energy Solutions Europe MEA İş Geliştirme Müdürü Barbara Rudek, küresel ısınma açısından PV panellerinin düşük sıcaklık katsayısının neden önemli olduğunu açıklıyor.

2019 yılında ne yazık ki küresel ısınma on yılda 0,18 °C artış kaydetti. Sözde Modern Dünya Çağı’nın bilinen tüm ısınma aşamalarından çok daha hızlı, yani 66 milyon yıllık bir artış. Bir buzul çağından bir buzullararası döneme geçiş sırasında, dünya yaklaşık olarak 4 ila 5 ° C arasında ısınır. 10.000 yıl. Tanınmış uzman bilim adamlarını takip edersek, insanların neden olduğu küresel ısınmanın 20. yüzyılın sonundan 21. yüzyılın sonuna kadar 4 ila 5 ° C sıcaklık artışına neden olması beklenir; bu ısınma, geçmişteki doğal iklim değişikliklerinden yaklaşık 100 kat daha hızlıdır.

İnsanlık üzerindeki sayısız olumsuz etkiye ek olarak, küresel ısınma fotovoltaikler için önemli bir rol oynamaktadır, çünkü paneller sürekli artan ortam sıcaklıklarıyla uğraşmak zorundadır. Sorun, PV panellerinin performansının daha yüksek sıcaklıklarla düşmesidir. Güneş enerjisi temel sürdürülebilir enerji kaynaklarımızdan biri olduğundan ve öyle olacağı için yönetilemeyen bir güç kaybı kabul edilemez, bu da küresel ısınmanın kontrol altına alınmasına ve daha fazla ilerlememesine kesin olarak katkıda bulunmalıdır.

Bir güneş paneli için sıcaklık katsayısının değeri negatiftir.

Bu bağlamda sıcaklık katsayısı panelin sıcaklık davranışı hakkında bilgi verdiği için büyük önem taşımaktadır. Sıcaklık katsayısı, bir referans sıcaklığa kıyasla sıcaklık değişimiyle ilişkili olarak fiziksel bir değişkendeki göreceli değişikliği gösterir. Bir güneş paneli için sıcaklık katsayısı, sıcaklığa bağlı olarak hücre çıkışı değişimi hakkında bilgi sağlar.

Özledin mi Sıcaklık katsayısı satın alma kararında anahtar oluyor

Sıcaklık katsayısı her panel veri sayfasında bulunabilir ve %/°C olarak verilir. 25°C’lik standart sıcaklıktan başlayarak çıktının 1 °C’de yüzde kaç arttığını veya azaldığını gösterir.Sıcaklık katsayısının değeri bir güneş paneli için negatif.

Düşük sıcaklık katsayısına sahip paneller, daha yüksek sıcaklık katsayısına sahip panellere göre sıcak ortam sıcaklıklarında daha yüksek performansa sahiptir.

Ama bu neden?

Bunun için temelleri ele almalıyız. Bir güneş panelinde üretilen voltaj artan sıcaklıkla azaldığından, panelin çıkışı daha yüksek ortam sıcaklığı ile azalır. Panellerin nominal gücü, 25 derecelik bir ortam sıcaklığında ve 1.000 watt güneş ışınlamasında STC’ye (Standart Test Koşulları) göre ölçülür. Yüksek ışınlama ve sıcak bir ortam ile fotovoltaik paneller, 70 santigrat dereceyi aşan çok yüksek sıcaklıklara, yani nominal sıcaklığa kıyasla 45 derecelik bir sıcaklık farkına ulaşabilir. Bunun bazı sonuçları var. Sıcaklık 1 santigrat derece artarsa ​​panel çıktısının yüzde 0,4 düştüğünü varsayalım. Bu ne anlama geliyor? 1 MW’lik bir fotovoltaik sistem için bu, =-% 0,4/C*45C*1000 kW= 180 kW’lik bir güç kaybı anlamına gelir. Bu, 1000kW yerine sadece 820kW, 180kWp daha az olduğu anlamına gelir.

Güneş panellerinin mümkün olan en düşük sıcaklık katsayısına sahip olması önemlidir
Panelin belirli bir zamanda gerçekte ne kadar “sıcak” olduğu birkaç parametreye bağlıdır. Eğim ve güneş yüksekliği, çatı yüzeyine olan mesafe (havalandırma), sahadaki yer altı ve iklim koşulları (soğutma rüzgarı) rol oynar. Tam olarak bilmek istiyorsanız, panel sıcaklığını ölçmelisiniz.

Temellere geri dönün. Güneş ışınımı ile fotovoltaik etki, güneş pillerinde serbest yük taşıyıcıları oluşturur ve bir elektrik voltajı üretilir. Voltaj, yük hareketine neden olan itici güçtür. Elektrik (elektronlar gibi yük hareketinin hareketi) akmak için voltaj gerektirir. Temel olarak, voltaj ne kadar yüksek olursa, o kadar fazla elektrik akabilir.

Bir tüketici yükü bağlanırsa, yük hareketleri (elektronlar) hareket eder ve elektrik akar. Elektrik gücü, gerilimin elektrikle çarpımının ürünüdür. Bu elektrik gücü genellikle elektrik şebekesine beslenir ve bu nedenle iklime nötr bir enerji beslemesine katkıda bulunur. Güneş ışınlarının daha yüksek olduğu günlerde, bir PV paneli daha yüksek bir çıktı üretebilir. Bununla birlikte, güneş pillerinde üretilen voltajın daha yüksek sıcaklıklarda düşmesi dezavantajı vardır.

Bu nedenle, bir güneş paneli güneşli günlerde daha yüksek bir çıktı üretir, ancak sıcaklığın etkisi daha azdır. Yukarıdaki hesaplamanın gösterdiği gibi, bu nedenle PV panellerinin mümkün olan en düşük sıcaklık katsayısına sahip olması önemlidir.

Direniş de çok önemlidir
Temellere geri dönün. Direniş de çok önemlidir. Panelde, elektrik, hücreleri panelin bağlantı kablolarına kadar bağlayan tüm elektrik iletken yollarından ayrı ayrı güneş pillerinden geçer. Elektriğin bir elektrik direncinden geçtiği her yerde görünür ve voltaj düşüşleri meydana gelir. Bu aynı zamanda PV panelinde güç kayıplarına da yol açar.

Biraz daha üstte kalalım. Akan elektrik ile tüketicide kalan voltaj arasındaki ilişki, bir güneş panelinin akım-voltaj karakteristiği ile tanımlanır.

Bir güneş panelinin karakteristik eğrisinin şekli esas olarak ışınlamaya ve sıcaklığa bağlıdır. Farklı sıcaklıklarla ölçüm yaparsanız, sıcaklığın esas olarak bir güneş panelinin voltajını etkilediğini görebilirsiniz.

Özetle: direnç ve sıcaklık voltajı etkiler ve voltaj düşüşüne neden olabilir. PV panelindeki güç kayıplarını önlemek için, dahili dirençler olabildiğince düşük olmalı ve voltaj düşüşünü önlemek için sıcaklık düşük olmalıdır.

Ancak üreticiler daha iyi sıcaklık katsayılarına nasıl ulaşırlar?

Şu anda endüstri mono yarı hücreli panellere güveniyor, ancak bu paneller de yüksek sıcaklıklarda performanstaki düşüşe karşı bağışık değil.

Yarım hücre paneliyle, standart tam hücreler eşit büyüklükte iki yarıya bölünür. Hücrelerin bölünmesiyle üretilen elektrik yarı yarıya azaltılır ve hücre ve panel seviyesindeki direnç kayıpları dörtte bir oranında azaltılır. Yarıya indirilmiş elektrik ayrıca hücrelerdeki sıcaklığı düşürür ve böylece sıcak nokta etkisi riskini de azaltır. Yarım hücre panellerinin her biri yalnızca bir baypas diyotlu üç küçük bağlantı kutusu da yukarıdaki hücrelere daha az ısı aktarır.

Ek olarak, panel bir üst ve bir alt yarıya bölünmüştür ve yarım hücreler üstte düzenlenmiştir. panelin iki yarısı birbirine bağlanır ve toplam elektrik yarıya bölünmüş hücreye göre iki katına çıkar. Panelin ikiye bölünmesi, panel performansı ve aynı zamanda uzun yaşam döngüsü üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir. Panel içinde elektrik yoğunluğunun yarı yarıya azalması, daha iyi bir sıcaklık katsayısı ile sonuçlanır ve yarım hücreli panelller yüksek sıcaklıklarda daha iyi performans gösterebilir. Üretilen elektriğin yolu panel bölünerek kısaltılır, böylece direnç kayıpları daha da azaltılır.

Olumlu etkiye sahip çoklu bara teknolojisi

Güneş pilleri üzerindeki akım baraları olan çoklu baraların kullanılması, sürekli artan bir panel çıkışı sağlar. Gelişme, son birkaç yılda açıkça gözlemlenebildi. Kısa bir süre önce sadece 2 BB varyantı kullanıldı ve bugün zaten ortak varyantlar olarak 9BB veya 12BB ile birlikteyiz. Çoklu bara teknolojisi, hem panel verimliliği hem de güvenilirlik üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir. Daha düşük bir seri direncin yanı sıra, telin yuvarlak kesiti de ışığı hücre yüzeyine dağıttığı ve böylece panel performansını artıran daha yüksek emilim sağladığı için açıkça olumlu bir etkiye sahiptir. Teller arası mesafe daha kısa olduğu için mikro çatlaklar da daha azdır.

Kaynak:https://www.pveurope.eu/solar-modules/global-warming-growing-importance-temperature-coefficient-solar-modules