Kokią aukštą gali pasiekti saulės kolektorių temperatūra ir kokią įtaką ji turi efektyvumui?

Žaliosios energijos bangoje saulės baterijos neabejotinai išsiskiria kaip ryškus žaidėjas. Pasitelkę neišsemiamas charakteristikas ir beveik nulinės taršos energijos gamybos procesą, jie pelnė pasaulinį palankumą. Bet ar žinojai? Naudojimo metu saulės baterijos gali pasiekti stebėtinai aukštą temperatūrą. Taigi, kiek ši temperatūra gali pakilti ir kokias pasekmes ji turi mūsų naudojimui?

Darbo principaiSaulės elementai

Pirmiausia pasigilinkime į saulės kolektorių veikimo principus. Taip pat žinomos kaip fotovoltinės plokštės, kurių pagrindinė funkcija yra saulės šviesos pavertimas nuolatinės srovės elektros energija. Šis procesas remiasi fotovoltiniu efektu, kai fotonai, sąveikaujantys su puslaidininkinėmis medžiagomis, leidžia elektronams įgyti pakankamai energijos, kad galėtų išeiti iš medžiagos ir taip suformuoti srovę.

Saulės plokščių „šilumos“ problema

Tačiau kai ant saulės baterijų koncentruojasi gausios saulės šviesos, jos pačios įkaista. Tai neišvengiamas reiškinys. Tiesą sakant, tyrimai rodo, kad esant intensyviai saulės šviesai saulės kolektorių temperatūra kartais gali siekti 70 laipsnių Celsijaus ar daugiau. Tai kelia klausimą: ar per aukšta temperatūra turi įtakos saulės baterijų efektyvumui?

Susirūpinimas dėl efektyvumo esant aukštai temperatūrai

Tyrimai rodo, kad saulės baterijų efektyvumui elektros energijos gamybai iš tiesų įtakos turi temperatūra. Kylant temperatūrai, mažėja saulės elementų atvirosios grandinės įtampa, todėl sumažėja konversijos efektyvumas. Paprasčiau tariant, dėl aukštos temperatūros saulės kolektoriai tampa „tingūs“, nenorintys mums gaminti daugiau elektros energijos.

Temperatūros koeficientų naudojimas produktų jautrumui temperatūrai įvertinti, išreikštas procentais vienam Celsijaus laipsniui, yra įprasta praktika. Įprastas saulės kolektorių išėjimo galios bandymas 25°C temperatūroje. Todėl, jei plokštės vardinis temperatūros koeficientas yra -0,50% vienam laipsniui pagal Celsijų, padidinus 25 laipsnių Celsijaus (77 laipsnių pagal Farenheitą), plokštės išėjimo galia sumažėtų puse procentinio punkto. Nors šis skaičius gali atrodyti mažas, tamsių stogų paviršiaus temperatūra vasarą gali gerokai viršyti 25°C. Bet ar tai reiškia, kad turėtume vengti saulės baterijų eksponavimo aukštos temperatūros aplinkoje?

Balansavimas ir optimizavimas

Atsakymas yra ne. Nors aukšta temperatūra sumažina saulės baterijų efektyvumą, neturėtume išmesti kūdikio su vonios vandeniu. Tiesą sakant, daugelis šiuolaikinių saulės baterijų yra optimizuotos, kad išlaikytų gana stabilų efektyvumą aukštos temperatūros aplinkoje. Be to, žiūrint iš kitos perspektyvos, sumažėjęs saulės baterijų efektyvumas aukštoje temperatūroje iš tikrųjų yra energijos taupymo būdas. Tai reiškia, kad jie daugiau saulės šviesos gali paversti elektra, o ne šiluma.

Ateities iššūkiai ir galimybės

Dėl nuolatinės technologinės pažangos tikime ateitimisaulės elementaitaps efektyvesni, patvaresni ir pritaikomi įvairioms aplinkoms. Tačiau prieš tai turime toliau stebėti ir tirti saulės kolektorių veikimą aukštos temperatūros aplinkoje, kad galėtume jas efektyviai panaudoti ir valdyti.