Izkoristek sončnih celic

Izkoristek sončnih celic je merilo učinkovitosti pretvorbe sončne energije v električno energijo. Označuje razmerje med količino sončne energije, ki jo sončna celica pretvori v električno energijo, in količino sončne energije, ki pada na celico.

Izkoristek sončnih celic se giblje med 15% in 23% za večino komercialnih silicijevih celic, medtem ko lahko najnaprednejše sončne celice dosežejo izkoristek do 25%. 

Pomembno je omeniti, da je izkoristek sončnih celic odvisen od več dejavnikov, kot so vrsta celice, kakovost materialov, oblikovanje in postavitev celice ter količina in kakovost sončne svetlobe. Zato je pomembno, da se sončne celice namestijo na primerno mesto in v primerni smeri ter da se uporabijo kakovostni materiali in oprema za njihovo izdelavo in namestitev.

V Sloveniji se kot namestitve sončnih celic priporoča med 30 in 35 stopinj glede na horizontalno ravnino, saj ta kot zagotavlja optimalno letno proizvodnjo električne energije. Vendar pa je priporočljivo prilagoditi kot namestitve sončnih celic glede na letni čas, saj se kot sonca spreminja glede na letne čase.

Pozimi je sonce na nebu bolj nizko, zato se priporoča večji kot namestitve sončnih panelov, lahko tudi do 45 stopinj glede na horizontalno ravnino. Tako se sončni žarki bolje absorbirajo in izkoristijo tudi v zimskih mesecih, ko je manj sončnih ur in sonce ni tako močno kot poleti.

Poleti se sonce na nebu dviga višje in je bolj osredotočeno na jug, zato je priporočljivo, da se kot namestitve sončnih celic zmanjša na približno 20-25 stopinj glede na horizontalno ravnino. Tako se zagotovi boljše izkoriščanje sončne energije v poletnih mesecih, ko je sonce najmočnejše.

Učinkovitost sončnih celic se pri višjih temperaturah zmanjša, pri nižjih pa poveča. Za vsako stopinjo Celzija nad optimalno temperaturo sončnih celic se lahko izgubi približno 0,5% učinkovitosti. Optimalna temperatura za delovanje večine sončnih celic je običajno med 25 °C in 30 °C.

Če se temperatura solarnih modulov dvigne nad to optimalno temperaturo, se izguba učinkovitosti poveča. Na primer, pri temperaturi 35 °C lahko izgubimo približno 5% učinkovitosti, pri temperaturi 45 °C pa celo do 20%. To pomeni, da se lahko izgubijo pomembne količine proizvedene električne energije, še posebej v poletnih mesecih, ko so sončne celice izpostavljene visokim temperaturam.

Pri nakupu sončnih panelov je treba paziti na MPPT (maximum power point tracking) temperaturni koeficient solarnega panela, ki se nanaša na spremembe optimalne napetosti in toka panela, ki so posledica sprememb temperature.

Pri višjih temperaturah se optimalna napetost solarnega panela zmanjšuje, medtem ko se optimalni tok povečuje. 

Na primer, če ima solarni panel MPPT temperaturni koeficient -0,2% / °C, to pomeni, da se bo optimalna napetost solarnega panela zmanjšala za 0,2% za vsako stopinjo Celzija nad referenčno temperaturo. Pri temperaturi 50°C bo optimalna napetost panela nižja za 10% kot pri referenčni temperaturi 25°C.

Izkoriščenost sončnih celic, zlasti pozimi in v primeru slabega vremena, lahko zelo izboljša uporaba MPPT solarnega regulatorja.

Tags: izkoriščenost sončnih celic, sončnih panelov, solarnih modulov.