Vpliv temperature na učinkovitost sončnih panelov

Višje temperature zmanjšujejo učinkovitost sončnih panelov.

Sončne celice so občutljive na spremembe temperature, saj višja temperatura zmanjšuje njihovo učinkovitost. Njihova učinkovitost se meri s stopnjo pretvorbe sončne energije v električno energijo in je običajno podana v odstotkih.

Običajno se učinkovitost sončnih celic zmanjšuje za približno 0,5% za vsakih 1 °C nad sobno temperaturo. To pomeni, da če je sobna temperatura 25 °C in je temperatura sončnih celic 35 °C, se lahko učinkovitost zmanjša za približno 5%. To je približen račun, ki kaže za koliko se zmanjša izkoristek sončnih celic ob višjih temperaturah. Za bolj natančen izračun je treba upoštevati temperaturni koeficient, tako, kot ga navajamo v nadaljevanju teksta.

Razlog za zmanjšanje učinkovitosti sončnih celic pri višjih temperaturah je v večjem številu nosilcev napetosti, ki se proizvedejo v sončni celici. Ti nosilci napetosti povečajo notranji upor v sončni celici, kar zmanjša pretok električnega toka in s tem učinkovitost.

Poleg tega lahko visoke temperature povzročijo tudi spremembe v strukturi in materialih sončne celice, kar lahko negativno vpliva na njeno življenjsko dobo in stabilnost delovanja. Zato so sončne celice običajno nameščene v odprtem prostoru, kjer se lahko učinkovito hladijo z zrakom.

Na splošno je optimalna temperatura za delovanje sončnih celic med 25 °C in 30 °C, pri čemer se učinkovitost zmanjšuje pri višjih in nižjih temperaturah.
 
Poleti se lahko temperatura sončnih celic na strehi dvigne precej visoko, odvisno od več dejavnikov, kot so geografska lega, naklon strehe, vrsta in barva strešnega materiala, količina sončne svetlobe, hitrost vetra itd.

V Sloveniji se poleti temperatura sončnih celic na strehi lahko dvigne nad 50 °C, še posebej v vročih dneh s temperaturami nad 30 °C. V nekaterih primerih se lahko temperature celo dvignejo nad 60 °C, kar lahko negativno vpliva na delovanje in življenjsko dobo sončnih celic.

Za optimalno delovanje sončnih celic je pomembno, da so ustrezno nameščene in hlajene. Vgradnja senčil in ustrezne prezračevalne rešitve lahko pomagajo ohraniti sončne celice hladne in s tem izboljšati njihovo učinkovitost ter podaljšati njihovo življenjsko dobo.

Moč solarnih modulov (Wp) je deklarirana pri STC (standardni testni pogoji) 25°C. 

V tehničnem listu, ki ga izda proizvajalec solarnega modula, je podatek "temperature coefficient Pmax". Pmax. ali temperaturni koeficient v točki največje moči, kaže za koliko se bo zmanjšala moč solarnega panela z vsako zvišano °C nad 25°C.

Vzemimo primer solarnega panela Canadian Solar Superpower 300W, ki ima temperaturni koefiecient -0,39%, kar sodi med solarne panele z nizkimi temperaturnim koeficientom. Predpostavimo, da je temperatura modula 65°C.

Razlika med 65°in 25°C je 40°C. Razliko v temperaturi pomnožimo z temperaturnim koeficientom 0,39, kar znaša 15,6%. Za 15,6% se bo zmanjšala nominalna moč 300W panela, kar znaša 253,3W.

Iz tega primera vidimo, kako pomemben je pri nakupu solarnega modula podatek "temperature coefficient Pmax".

Splošno prepričanje, da je v vročih predelih, kjer je na voljo obilo sonca, efektivnost solarnih modulov visoka, je očitna zmota. Najboljši rezultati se dosegajo v višjih predelih, kjer je temperatura nižja.

Tags: sončni paneli, temperaturni koeficient, izkoristek, temperatura, učinkovitost.