Fotovoltaiska solceller är halvledarmaterial konstruerade för att omvandla solljus till el. Du kan tänka på en halvledare som en tom hylla ovanför en burk full av hoppbollar - där bollarna är som elektroner i en halvledare. Bollarna i facket nedan kan inte röra sig mycket långt, så materialet bedriver dåligt. Men om en boll hoppar upp till hyllan kan den rulla mycket enkelt, så materialet blir en bra ledare. När solljuset kommer in i en halvledare kan det lyfta en boll ur behållaren och lägga den på hyllan. Du skulle tänka ju mer solljus, desto bättre - fler bollar läggs på hyllan, mer ström från solcellen. Men mer solljus kan också innebära högre temperaturer - och högre temperaturer minskar i allmänhet kraften från en solcell.

Halvledare

När solljus kommer in i en solcell, lägger det till energi på elektroner, men de energiska elektronerna gör inte någon bra i solcellen - de måste gå ut. Så solceller är konstruerade så att hyllan ligger i en vinkel. En boll på hyllan rullar snabbt ner. Om du bygger ett rör från lågkanten på hyllans lindning runt i facket nedanför, kommer bollarna att strömma ut ur solcellen och baksidan. Det är mer eller mindre vad som händer när elektriska ledningar är anslutna till en solcell - elektroner plockas upp av solljus och drivs in i en krets.

Effekt från en solcell

I elektriska termer , ström är spänningstider aktuella. Nuvarande hänvisar till antalet elektroner som skjuts ut ur solcellen, och spänningen avser "push" som varje elektron får. Tänker tillbaka till facket och hyllan, nuvarande är antalet bollar som läggs på hyllan varje sekund och spänningen är hur hög hyllan är.

När solen blir ljusare. Det ger energi till fler elektroner - lyfter fler bollar på hyllan - men hyllan blir inte högre. Det vill säga, spänningen ut från en solcell beror på hur solcellen är byggd, medan maximal ström beror på hur mycket solljus det absorberar. Spänningen och strömmen beror också på några andra faktorer. En av dem är temperatur.

Temperatureffekter

Temperaturen mäter hur mycket saker som rör sig runt. När det gäller en halvledare mäter temperaturen hur mycket elektronerna rör sig runt och hur mycket hållarna för dessa elektroner rör sig runt. Återigen tänker på hyllan och bunken med bollar, när en halvledare är hetare, är det som om bollarna surar och studsar runt i facket och hyllan ovan vibrerar upp och ner.

I en het sol cellen, bollarna springer redan runt lite, det är lättare för solljus att plocka upp dem och lägga dem på hyllan. Eftersom hyllan vibrerar upp och ner är det också lättare för bollarna att komma in på hyllan, men eftersom de inte är så höga rullar de inte så fort. Det vill säga när en silikoncell blir varmare, genererar den mer ström men mindre spänning. Tyvärr är det bara lite mer ström och mycket mindre spänning, så resultatet är att strömmen minskar.

Solar Panel Output

Solpaneler är byggda av en hel massa solceller tillsammans. Olika tillverkare bygger sina paneler olika, så du kan hitta en solpanel med 38 celler och en annan med 480 celler. Även med skillnader i tillverkning av silikonglaspaneler är materialet mer eller mindre detsamma, så temperatureffekterna är också nästan identiska. Vanligtvis faller kiselens solcellseffekt cirka 0,4 procent med varje grad Celsius (1,8 grader Fahrenheit).

Temperaturen refererar till den faktiska materialtemperaturen och inte lufttemperaturen, så på en solig dag är det inte det ovanligt för en solpanel att nå 45 grader C (113 grader F). Det betyder att en panel klassad för 200 watt vid 20 grader C (68 grader F) kommer bara att sätta ut 180 watt.